ES2552829B1 - Conmutador de distribución de tiempo - Google Patents

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V. ACHANTA Shankar
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Abstract

Conmutador de distribución de tiempo.#Se divulgan sistemas y procedimientos para detectar el fallo de una fuente de tiempo de precisión usando una fuente de tiempo independiente. Adicionalmente, se divulga la detección del fallo de una fuente de tiempo de precisión basada en GNSS basándose en una localización calculada de un receptor GNSS. Además, el sistema puede estar adicionalmente configurado para distribuir un tiempo, derivado de la fuente de tiempo de precisión, como referencia de tiempo de precisión para dispositivos dependientes del tiempo. En el caso de un fallo de la fuente de tiempo de precisión, el sistema puede estar configurado para distribuir un tiempo, derivado de una segunda fuente de tiempo de precisión, como señal de tiempo de precisión durante un periodo de aplazamiento.

Description

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DESCRIPCION
Conmutador de distribucion de tiempo
Campo tecnico
La presente divulgacion se refiere a la deteccion del fallo de una fuente de tiempo de precision usando una fuente de tiempo independiente. Particularmente, la presente divulgacion se refiere a la deteccion del fallo de una fuente de tiempo de precision en un sistema de transmision o distribucion de energia electrica.
Breve descripcion de los dibujos
Se describen realizaciones no limitativas y no exhaustivas de la divulgacion, incluyendo varias realizaciones de la divulgacion con referencia a las figuras, en las cuales:
La Fig. 1 es un diagrama unifilar de un sistema de suministro de energia electrica.
La Fig. 2 ilustra un sistema de distribucion de tiempo que incluye IED de comunicaciones configurados para distribuir una referencia de tiempo de precision a diversos IED.
La Fig. 3 ilustra una realizacion de un dispositivo de distribucion de tiempo configurado para recibir, distribuir y/o determinar una referencia de tiempo de precision.
La Fig. 4 ilustra una realizacion para determinar si una fuente de tiempo principal, o la mejor disponible, ha fallado.
La Fig. 5 ilustra otra realizacion para determinar si una fuente de tiempo principal, o la mejor disponible, ha fallado.
La Fig. 6 ilustra una realizacion para determinar si ha fallado una fuente de tiempo principal, o la mejor disponible, en base a localizacion GNSS.
La Fig. 7 ilustra una realizacion para determinar una mejor fuente de tiempo disponible.
La Fig. 8 ilustra un diagrama de ejemplo que representa la variacion de la duracion entre senales de tiempo consecutivas.
En la siguiente descripcion se proporcionan numerosos detalles espedficos para comprender en profundidad las diversas realizaciones divulgadas en el presente documento. No obstante, los expertos en la tecnica reconoceran que los sistemas y procedimientos divulgados en el presente documento pueden ser puestos en practica sin uno o mas de los detalles espedficos, o con otros procedimientos, componentes, materiales, etc. Ademas, en algunos casos, puede que no se muestren o describan en detalle estructuras, materiales u operaciones bien conocidas para no oscurecer los aspectos de la divulgacion.
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Adicionalmente, los rasgos, estructuras o caracteristicas descritos pueden ser combinados de cualquier manera adecuada en una o mas realizaciones alternativas.
Descripcion detallada
Los sistemas de transmision y distribution de ene^a electrica pueden utilizar information de tiempo de precision para efectuar diversas tareas de monitorizacion, protection y comunicacion. En relation con ciertas aplicaciones, dispositivos electronicos inteligentes (IED) y dispositivos de comunicacion en red pueden utilizar informacion de tiempo con una precision superior al orden del milisegundo. Los IED de un sistema de energia pueden estar configurados para efectuar funciones de medida, control y proteccion que requieren un cierto nivel de precision entre uno o mas IED. Por ejemplo, los IED pueden estar configurados para calcular y comunicar fasores sincronizados en el tiempo (sincrofasores), lo cual puede requerir que los IED y los dispositivos de red esten sincronizados dentro de nanosegundos entre si. Muchos algoritmos de proteccion, medicion, control y automatization usados en los sistemas de energia pueden beneficiarse de, o requerir, la reception de informacion de tiempo de precision.
Pueden usarse divesos sistemas para la distribucion de informacion de tiempo de precision. De acuerdo con las diversas realizaciones divulgadas en el presente documento, un sistema de energia puede incluir componentes conectados mediante una red optica sincronizada (SONET). En tales realizaciones puede distribuirse la informacion de tiempo de precision usando un protocolo de transporte smcrono y modulos de transporte smcrono (STM). De acuerdo con una realization, puede transmitirse una referencia de tiempo de precision dentro de una trama de una transmision SONET. En otra realizacion puede incorporarse una referencia de tiempo de precision en una cabecera o portion delantera de una trama de un STM de una SONET. Similarmente, el sistema de potencia puede incluir componentes conectados mediante procolo de Jerarquia Digital Smcrona (SDH). Aunque varias realizaciones del presente documento estan descritas en terminos de SONET, debera reconocerse que puede usarse el protocolo SDH en lugar de SONET a no ser que se especifique lo contrario.
Los IED, dispositivos de red, y otros dispositivos de un sistema de energia pueden incluir osciladores locales u otras fuentes de tiempo y pueden generar una senal de tiempo local. En ciertas circunstancias, sin embargo, las senales de tiempo externas, proporcionadas por un dispositivo de distribucion de tiempo, pueden ser mas precisas y por lo tanto pueden ser preferibles a las senales de tiempo locales. Un sistema de energia puede incluir una red de comunicaciones de datos que transmite una referencia de tiempo de precision desde el
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dispositivo de distribution de tiempo a los dispositivos dependientes del tiempo conectados a la red de comunicaciones de datos. En algunas realizaciones, la red de comunicaciones puede incluir una o mas redes de area local (LANs) y una o mas redes de area amplia (WANs). En un sistema con multiples LANs, multiples dispositivos de distribucion de tiempo (uno o mas para cada LAN) pueden estar conectados a la red de comunicaciones de datos y cada dispositivo de distribucion de tiempo puede proporcionar a traves de la WAN una referencia de tiempo de precision a otros dispositivos de distribucion de tiempo. En cada dispositivo de distribucion de tiempo, la referencia de tiempo de precision puede ser recibida o derivada a partir de una senal externa de tiempo de precision.
De acuerdo con diversas realizaciones, cada dispositivo de distribucion de tiempo recibe multiples senales de tiempo de precision desde diversas fuentes de tiempo y esta configurado para proporcionar la mejor senal disponible de tiempo de precision como referencia de tiempo de precision. Las senales de tiempo de precision pueden recibirse usando un protocolo de Grupo de Instrumentation Inter-Rango (IRIG), un sistema global de navegacion por satelite (GNSS, tal como, por ejemplo, el sistema de posicionamiento global (GPS), el GLONASS, o similares), una emision de radio tal como una emision del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnologia (NIST) (por ejemplo, emisoras de radio WWV, WWVB y WWVH), el protocolo IEEE 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP) codificado en RFC 1305, un protocolo de tiempo de red simple (SNTP) en RFC 2030, y/u otro protocolo o sistema de transmision de tiempo.
Aunque las senales de tiempo de precision anteriormente listadas pueden proporcionar un tiempo exacto a un dispositivo de distribucion de tiempo, su calidad varia. Por ejemplo, la precision de NTP y SNTP esta limitada al orden del milisegundo, haciendolos pues inapropiados para aplicaciones de distribucion de tiempo inferiores al milisegundo. Adicionalmente, ambos protocolos carecen de seguridad y son suceptibles a ataques maliciosos a la red. La norma IEEE 1588 incluye sellos de tiempo por hardware, lo que permite una exactitud de tiempo del orden del nanosegundo. Esta precision puede ser suficiente para aplicaciones mas exigentes (por ejemplo, el muestreo de las intensidades y tensiones senoidales en las lmeas de energia para calcular "sincrofasores"). Es adecuada para la distribucion de tiempo en la periferia de la red de comunicaciones, o entre dispositivos individuales dentro de la red. Las senales de tiempo GNSS proporcionan una medicion de tiempo muy exacta y robusta, aunque las senales GNSS son suceptibles a la suplantacion. Por lo tanto, seria beneficioso proporcionar un sistema y un procedimiento para detectar fallos en cualquiera de las senales de tiempo de precision recibidas para poder proporcionar a los dispositivos dependientes del tiempo la mejor referencia de tiempo de precision disponible.
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En ciertas realizaciones, cuando el dispositivo de distribution de tiempo determina que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado, puede seleccionarse una nueva mejor fuente de tiempo disponible de entre las restantes fuentes de tiempo disponibles. Ademas de aprovechar una referencia de tiempo de precision procedente del dispositivo de distribucion de tiempo, cuando este disponible, los diversos dispositivos dependientes del tiempo pueden estar configurados para entrar en un periodo de aplazamiento cuando la referencia de tiempo de precision no este disponible. En algunas realizaciones, un dispositivo puede estar configurado para monitorizar la desviacion de una fuente de tiempo local con respecto a la referencia de tiempo de precision y retener la information relativa a la desviacion. Durante el periodo de aplazamiento, un IED o dispositivo de red puede depender de una senal de tiempo local.
La referencia a lo largo de esta memoria descriptiva a "una realization" indica que un rasgo, estructura o caracteristica descritos en relation con la realization estan incluidos en al menos una realization. Asi pues, la aparicion de la frase "en una realization" en diversos sitios a lo largo de esta memoria descriptiva no necesariamente se refiere a la misma realization. En particular, una "realization" puede ser un sistema, un articulo fabricado (tal como un medio de almacenamiento legible por ordenador), un procedimiento y un producto de un proceso.
Las frases "conectado a", "conectado en red" y "en comunicacion con" se refieren a cualquier forma de interaction entre dos o mas entidades, incluyendo interacccion mecanica, electrica, magnetica y eletromagnetica. Dos componentes pueden estar conectados entre si aunque no esten en contacto fisico directo entre si, y aunque pueda haber dispositivos intermedios entre los dos componentes.
Parte de la infraestructura que puede usarse con las realizaciones descritas en la presente memoria esta ya disponible, tal como : ordenadores de proposito general, herramientas y tecnicas de programacion de ordenadores, medios de almacenamiento digitales y redes opticas. Un ordenador puede incluir un procesador tal como un microprocesador, microcontrolador, circuiteria logica, o similares. El procesador puede incluir un dispositivo de procesamiento especial tal como ASIC, PAL, PLA, PLD, Matriz de Puertas Programable por campo, u otro dispositivo personalizado o programable. El ordenador puede incluir tambien un dispositivo de almacenamiento legible por ordenador tal como una memoria no volatil, RAM estatica, RAM dinamica, ROM, CD-ROM, disco, cinta, magnetico, optico, memoria flash, u otro medio de almacenamiento legible por ordenador.
Tal como se usa en el presente documento, el termino IED puede referirse a cualquier dispositivo basado en microprocesador que monitorice, controle, automatice y/o proteja equipos monitorizados dentro del sistema. Tales dispositivos pueden incluir, por ejemplo,
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unidades terminales remotas, reles diferenciales, reles de distancia, reles direccionales, reles alimentadores, reles de sobreintensidad, controles reguladores de tension, reles de tension, reles de fallo de disyuntores, reles de generador, reles de motor, controladores de automatization, controladores de subestacion, medidores, controles de reposition, procesadores de comunicaciones, plataformas de computation, controladores logicos programables (PLCs), controladores de automatizacion programables, modulos de entradas y salidas, y similares. Los IED pueden estar conectados a una red, y la comunicacion por la red puede estar facilitada por dispositivos de red que incluyen, pero sin limitarse a estos, multiplexores, enrutadores, centros de comunicacion, pasarelas, cortafuegos y conmutadores. Adicionalmente, los dispositivos de conexion en red y de comunicacion pueden estar incorporados en un IED o estar en comunicacion con un IED. El termino IED puede ser usado indistintamente para describir un IED individual o un sistema que comprenda multiples IED.
Los IED, los dispositivos de red y los dispositivos de distribution de tiempo pueden ser dispositivos fisicamente independientes, pueden ser dispositivos compuestos, o pueden estar configurados de una variedad de modos para efectuar funciones solapadas. Los IED, los dispositivos de red y los dispositivos de distribucion de tiempo pueden comprender un hardware multifuncion (por ejemplo, procesadores, medios de almacenamiento legibles por ordenador, interfaces de comunicaciones, etc.) que puede ser utilizado para efectuar una variedad de tareas, incluyendo las tareas tipicamentre asociadas con un IED, un dispositivo de red y/o un dispositivo de distribucion de tiempo. Por ejemplo, un dispositivo de red, tal como un multiplexor, tambien puede estar configurado para enviar instrucciones de control a un elemento de un equipo monitorizado. En otro ejemplo, un IED puede estar configurado para funcionar como cortafuegos. El IED puede usar una interfaz de red, un procesador y unas instrucciones de software apropiadas, almacenadas en un medio de almacenamiento legible por ordenador, para funcionar simultaneamente como cortafuegos y como IED. En otro ejemplo, un IED puede incluir el hardware y las instrucciones de software necesarios para funcionar como dispositivo de distribucion de tiempo para otros IED en una LAN o una WAN. Con el fin de simplificar la description, varias realizaciones divulgadas en el presente documento estan ilustradas en relation con dispositivos de distribucion de tiempo; no obstante, un experto en la tecnica reconocera que las ensenanzas de la presente divulgation, incluyendo aquellas ensenanzas ilustradas unicamente en relacion con dispositivos de distribucion de tiempo, son tambien aplicables a IED y dispositivos de red. Hay aspectos de ciertas realizaciones descritas en el presente documento que pueden ser implementados como modulos o componentes de software. Tal como se usa en el presente documento, un modulo o componente de software puede incluir cualquier tipo de instruction
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de ordenador o de codigo ejecutable por ordenador localizados dentro de un medio de almacenamiento legible por ordenador. Un modulo de software puede comprender, por ejemplo, uno o mas bloque fisicos o logicos de instrucciones de ordenador, que pueden estar organizados como una rutina, programa, objeto, componente, estructura de datos, etc., que efectue una o mas tareas o implemente tipos particulares de datos abstractos.
En ciertas realizaciones, un modulo particular de software puede comprender instrucciones dispares almacenadas en diferentes localizaciones de un medio de almacenamiento legible por ordenador que, juntas, implementen la funcionalidad del modulo descrita. De hecho, un modulo puede comprender una unica instruction o muchas instrucciones, y pueden estar distribuidas sobre varios segmentos de codigo diferentes, entre programas diferentes, y a traves de varios medios de almacenamiento legibles por ordenador. Algunas realizaciones pueden ponerse en practica en un entorno informatico distribuido, en el que las tareas son efectuadas por un dispositivo de procesamiento remoto enlazado a traves de una red de comunicaciones. En un entorno informatico distribuido, los modulos de software pueden estar localizados en medios de almacenamiento legibles por ordenador locales o remotos. Ademas, los datos que esten unidos o relacionados entre si en un registro de base de datos pueden ser residentes en el mismo medio de almacenamiento legible por ordenador, o en varios medios de almacenamiento legibles por ordenador, y pueden ser enlazados entre si en campos de un registro de una base de datos a traves de una red.
Los modulos de software descritos en el presente documento incluyen tangiblemente un programa, funciones y/o instrucciones que son ejecutables por ordenador/es para efectuar tareas como las descritas en el presente documento. El software adecuado, segun sea aplicable, podra ser facilmente proporcionado por los expertos en la/s tecnica/s pertinente/s usando las ensenanzas presentadas en el presente documento y lenguajes y herramientas de programacion, tales como XML, Java, Pascal, C++, C, lenguajes de bases de datos, API, SDK, ensamblador, firmware, microcodigo, y/u otros lenguajes y herramientas.
Una referencia de tiempo de precision se refiere a una senal de tiempo o fuente de tiempo, de la que depende una pluralidad de dispositivos y esta distribuida por un dispositivo de distribucion de tiempo, y que se supone ser mas precisa que una fuente de tiempo local. La determination de la exactitud puede hacerse en base a una variedad de factores. Una referencia de tiempo de precision permite describir momentos espedficos en el tiempo y compararlos temporalmente entre si.
Una fuente de tiempo es cualquier dispositivo que sea capaz de rastrear el paso del tiempo. Se contempla una variedad de tipos de fuentes de tiempo, incluyendo un oscilador de cristal compensado por temperatura y controlado por tension (VCTCXO), un oscilador con bucle de enganche de fase, un oscilador con bucle de enganche de tiempo, un oscilador de rubidio,
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un oscilador de cesio, un oscilador entrenado, un dispositivo microelectromecanico (MEM), y/u otro dispositivo capaz de rastrear el paso del tiempo.
Una senal de tiempo es una representation del tiempo indicado por una fuente de tiempo. Una senal de tiempo puede constituir cualquier forma de comunicacion para comunicar information de tiempo. Se contempla una amplia variedad de tipos de senales de tiempo, incluyendo un protocolo de Grupo de Instrumentation Inter-Rango (IRIG), un sistema global de navegacion por satelite (GNSS, tal como, por ejemplo, el sistema de posicionamiento global (GPS), el GLONASS, o similares), una emision de radio tal como una emision del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnologia (NIST) (por ejemplo, emisoras de radio WWV, WWVB y WWVH), el protocolo IEEE 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP) codificado en RFC 1305, un protocolo de tiempo de red simple (SNTP) en RFC 2030, y/u otro protocolo o sistema de transmision de tiempo. En el presente documento puede usarse indistintamente fuente de tiempo y senal de tiempo.
El fallo de una fuente de tiempo de precision y/o una senal de tiempo de precision, tal como se usa en el presente documento, incluye suplantacion y/o interferencia de la senal, fallos mecanicos o de software, paradas generales del sistema, etc.
Adicionalmente, los rasgos, operaciones o caractensticas descritos pueden ser combinados de cualquier manera adecuada en una o mas realizaciones. Tambien se entendera facilmente que el orden de las etapas o acciones de los procedimientos descritos en relation con las realizaciones descritas en el presente documento pueden cambiarse, como sera aparente para los expertos en la tecnica. Asi pues, cualquier orden en los dibujos o en la description detallada es solo con propositos ilustrativos y no significa que implique un orden requerido, a menos que se especifique la necesidad de un orden.
La Figura 1 ilustra un diagrama unifilar de un sistema de suministro de energia electrica 10. El sistema de suministro 10 incluye unos dispositivos electronicos inteligentes (IED) 102, 104 y 106 que utilizan una referencia de tiempo de precision para monitorizar, proteger y/o controlar componentes del sistema. El sistema de suministro de energia electrica 10 ilustrado en la Figura 1 incluye tres subestaciones 16, 22 y 35 geograficamente separadas. Las subestaciones 16 y 35 incluyen unos generadores 12a, 12b y 12c. Los generadores 12a, 12b y 12c generan energia electrica a una tension relativamente baja, tal como 12 kV. Las subestaciones incluyen unos transfomadores elevadores 14a, 14b y 14c para elevar la tension a un nivel apropiado para la transmision. Las subestaciones incluyen varios disyuntores 18 y unas barras 19, 23 y 25 para la adecuada transmision y distribution de la energia electrica. La energia electrica puede transmitirse a largas distancias usando unas lmeas de transmision 20a, 20b y 20c.
Las subestaciones 22 y 35 incluyen unos transformadores reductores 24a, 24b y 24c para
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reducir la energia electrica a un nivel adecuado para su distribution a varias cargas 30, 32 y 34 usando unas lmeas de distribucion 26, 28 y 29.
En las subestaciones 16, 22 y 35 hay ilustrados unos IED 102, 104 y 106 configurados para proteger, controlar, medir y/o automatizar ciertos equipos o dispositivos del sistema de ene^a. De acuerdo con varias realizaciones, en cada subestacion se usan numerosos IED; sin embargo, por claridad solo se ilustra un IED en cada subestacion. Los IED 102, 104 y 106 pueden estar configurados para efectuar diversas tareas dependientes del tiempo que incluyen, sin limitarse a las mismas, monitorizar y/o proteger una lmea de transmision, una lmea de distribucion y/o un generador. Otros IED incluidos en la subestacion pueden estar configurados como reles de protection de barras, reles de distancia, procesadores de comunicaciones, controladores de automatization, reles de proteccion de transformadores, y similares. Como cada IED o grupo de IED puede ser configurado para comunicarse por una red de area local (LAN) o una red de area amplia (WAN), cada IED o grupo de IED puede ser considerado un nodo de una red de comunicaciones.
Como se indico anteriormente, un IED puede ser configurado para calcular y comunicar sincrofasores con otros IED. Para comparar exactamente los sincrofasores obtenidos por IED geograficamente separados, es preciso sincronizar cada IED con una referencia de tiempo de precision con exactitud mayor de un milisegundo para permitir comparaciones alineadas en el tiempo. De acuerdo con diversas realizaciones, una sincronizacion de tiempo con una exactitud del orden del microsegundo o nanosegundo puede permitir a los IED efectuar comparaciones exactas de sincrofasores.
La Figura 2 ilustra un sistema 200 configurado para ser un sistema altamente fiable, redundante y distribuido de unos dispositivos de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 capaces de proporcionar una referencia de tiempo de precision a diversos IED dependientes del tiempo 212, 214 y 216. Cada dispositivo de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 puede estar configurado para recibir y comunicar senales de tiempo a traves de multiples protocolos y procedimientos. Aunque el sistema 200 se describe como capaz de efectuar numerosos procedimientos y funciones, debera entenderse que diversos sistemas pueden tener mas o menos capacidades. Espedficamente, un sistema 200 puede funcionar como se desee usando un solo protocolo, o teniendo menos entradas de senales de tiempo externas o locales.
Segun se ilustra en la Figura 2, tres dispositivos de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 tienen capacidades WAN y estan comunicativamente conectados a una WAN 218, que puede comprender una o mas conexiones fisicas y protocolos. Cada dispositivo de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 puede estar tambien conectado a uno o mas IED dentro de una red local. Por ejemplo, el dispositivo de distribucion de tiempo 204 esta
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conectado al IED 212, el dispositivo de distribution de tiempo 206 esta conectado a los IED 214, y el dispositivo de distribucion de tiempo 208 esta conectado a los IED 216. Un dispositivo de distribucion de tiempo puede estar situado, por ejemplo, en una central de generation de energia electrica, un centro de distribucion, una subestacion, un centro de carga, u otra localization en donde se encuentren uno o mas IED. En diversas realizaciones un IED puede incluir un puerto WAN, y tal IED puede ser conectado directamente a la WAN 218. Los IED pueden conectarse a traves de la WAN 218 o de la conexion 210. La conexion 210 puede ser, por ejemplo, una red de area local (LAN) o un enlace dedicado de comunicacion de tiempo, tal como un enlace de comunicacion supeditado Grupo de Instrumentation Inter-Rango (IRIG). En diversas realizaciones, la conexion 210 puede incluir multiples conexiones, por ejemplo, tanto una conexion LAN como una IRIG. Los dispositivos de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 pueden establecer y mantener una referencia de tiempo de precision entre diversos componentes del sistema. Cada dispositivo de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 puede estar configurado para comunicar information de tiempo con los IED conectados por la conexion 210 a traves de uno o mas procolos de distribucion de tiempo, tales como IEEE 1588.
Cada dispositivo de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 esta configurado para recibir senales de tiempo desde una variedad de fuentes de tiempo. Por ejemplo, segun se ilustra, el dispositivo de distribucion de tiempo 204 incluye una antena 220 y esta configurado para recibir una senal GNSS desde un repetidor o satelite GNSS 202. El dispositivo de distribucion de tiempo 204 tambien esta configurado para recibir una segunda senal de tiempo 221 desde una fuente de tiempo externa 201. La fuente de tiempo externa puede comprender uno o mas VCTCXOs, osciladores con bucle de enganche de fase, osciladores con bucle de enganche de tiempo, osciladores de rubidio, osciladores de cesio, emisiones NIST (por ejemplo, WWV y WWVB) y/u otros dispositivos capaces de generar senales de tiempo preciso. En la realization ilustrada, el dispositivo de distribucion de tiempo 208 incluye una antena 220 y esta configurado para recibir una senal GNSS desde un repetidor o satelite GNSS 202. Segun se ilustra, el dispositivo de distribucion de tiempo 206 no recibe directamente una senal de tiempo externa, aunque, de acuerdo con realizaciones alternativas, puede disponerse de cualquier numero y variedad de senales de tiempo externas para cualquiera de los dispositivos de distribucion de tiempo.
De acuerdo con una realizacion, la WAN 218 comprende una SONET configurada para incluir una referencia de tiempo de precision en un cabecero o portion delantera de una trama SONET durante la transmision. Alternativamente, puede transportarse una referencia de tiempo de precision usando cualquier numero de procedimientos de comunicacion, incluyendo protocolos IRIG, NTP, SNTP, protocolos de transporte smcrono STP), y/o
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protocolos IEEE 1588. De acuerdo con diversas realizaciones que incluyen transmision via SONET, una referencia de tiempo de precision puede ser separada y protegida del resto del trafico de la red WAN, creandose asi una infraestructura de distribution de tiempo segura. Los protocolos usados para la sincronizacion de tiempo entre IED pueden tener propietario, o estar basados en un estandar, tal como el Protocolo de Tiempo de Precision (PTP) IEEE 1588.
De acuerdo con diversas realizaciones, los dispositivos de distribucion de tiempo 204, 206 y 208 estan configurados para efectuar al menos uno de los procedimientos de detection del fallo de una fuente de tiempo descritos en el presente documento. El sistema 200 puede utilizar un solo procedimiento o una combination de procedimientos, segun se describe en el presente documento.
Debe puntualizarse que incluso las senales de tiempo mas precisas pueden presentar pequenas discrepancias. Por ejemplo, dependiendo de la longitud y la ruta del cable de antena GNSS, diversos relojes pueden presentar diferencias de tiempo a nivel de microsegundos. Algunas de estas diferencias pueden ser compensadas por el usuario introduciendo ajustes de compensation, o puede que sea necesario estimarlas por medio de la red de sincronizacion de tiempo. Puede efectuarse una estimation durante largos periodos de operation "tranquila” (es decir, periodos sin faltas), almacenando localmente los resultados de la fuente individual en un registro de almacenamiento no volatil.
La Figura 3 ilustra un dispositivo de distribucion de tiempo 304 de acuerdo con una realization. Un dispositivo de distribucion de tiempo 304 puede incluir mas o menos funcionalidad que la ilustracion. En ciertas realizaciones, un dispositivo de distribucion de tiempo 304 puede incluir una interfaz para monitorizar equipos en un sistema de suministro de energia electrica. En consecuencia, en ciertas realizaciones un dispositivo de distribucion de tiempo 304 puede implementarse ya sea como IED o como dispositivo de red. Segun se ilustra, el dispositivo de distribucion de tiempo 304 incluye una fuente de tiempo local 302 que proporciona una senal de tiempo local y un modulo de calidad de tiempo 305 para establecer una referencia de tiempo de precision. El dispositivo de distribucion de tiempo 304 incluye adicionalmente un par de puertos de lmea 312 y 314 para las comunicaciones con WAN o LAN. La information de tiempo puede ser compartida en una red y tambien introducida en el modulo de calidad de tiempo 305. Adicionalmente, el dispositivo de distribucion de tiempo 304 incluye un receptor GNSS 310 para recibir una senal de tiempo de precision, tal como el tiempo desde un GNSS a traves de una anterna GNSS 320. El dispositivo de distribucion de tiempo 304 tambien incluye un receptor WWVB 330 para recibir una emision NIST, que puede usarse como senal de tiempo de precision, a traves de una anterna externa 340. La senal de tiempo de precision recibida desde cualquier fuente es
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comunicada al modulo de calidad de tiempo 305 para que la use en determinar y distribuir la referencia de tiempo de precision.
Otra fuente de tiempo que puede alimentar al modulo de calidad de tiempo 305 incluye una fuente de tiempo externa 306 que puede ser conforme a un protocolo de distribution de tiempo, tal como IRIG. La fuente de tiempo externa 306 puede comunicar con otro puerto de tiempo tal como una entrada IRIG 308.
La diversa information de tiempo procedente de la WAN (por los puertos 312 y/o 314), del receptor GNSS 310, del receptor WWVB 330 y de la entrada IRIG 308 se introduce en el modulo de calidad de tiempo 305. En una realization, las entradas pueden llegar a un multiplexor (no representado) antes de ser introducidas en el modulo de calidad de tiempo 305. El modulo de calidad de tiempo 305 sirve para determinar una referencia de tiempo de precision para su uso por los diversos dispositivos conectados al dispositivo de distribucion de tiempo 304. Despues se comunica la referencia de tiempo de precision desde el modulo de calidad de tiempo 305 a los diversos dispositivos 322 usando protocolo IRIG (a traves de la salida IRIG-B 316) o a los diversos dispositivos 325 usando otro protocolo 313, tal como IEEE 1588, a traves de los puertos ethernet 318. Los puertos ethernet 318 pueden incluir tambien comunicaciones en red a los diversos dispositivos conectados al dispositivo de distribucion de tiempo 304. El dispositivo de distribucion de tiempo 304 puede incluir adicionalmente conexiones a SONET y transmitir la referencia de tiempo de precision en un cabecero o portion delantera de tramas SONET.
Los dispositivos de distribucion de tiempo 304 pueden comprender tambien un subsistema de ajuste de senal de tiempo 324. El subsistema de ajuste de senal de tiempo 324 puede estar configurado para rastrear las tasas de desviacion asociadas a diversas fuentes de tiempo externas con respecto a la fuente de tiempo local 302. El subsistema de ajuste de senal de tiempo 324 tambien puede comunicar senales de tiempo de acuerdo con una variedad de protocolos. Tales protocolos pueden incluir protocolos Grupo de Instrumentation Inter-Rango, IEEE 1588, Protocolo de Tiempo en Red, Protocolo de Tiempo en Red Simple, protocolo de transporte smcrono, y similares. En diveras realizaciones, el subsistema de ajuste de senal de tiempo 324 puede implementarse usando un procesador en comunicacion con un medio de almacenamiento legible por ordenador que contenga instrucciones ejecutables por maquina. En otras realizaciones, el subsistema de ajuste de senal de tiempo 324 puede estar realizado como hardware, tal como un circuito integrado de aplicacion espedfica o una combination de hardware y software.
De acuerdo con diversas realizaciones, el modulo de calidad de tiempo 305 determina si una fuente de tiempo principal, o "la mejor disponible”, es fiable, es decir, no ha fallado, y distribuye la senal de tiempo desde la mejor fuente de tiempo disponible hasta los
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dispositivos dependientes del tiempo del sistema, como referencia de tiempo de precision. Si la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado, el modulo de calidad de tiempo 305 proporciona una alerta de error a un usuario y, en algunas realizaciones, introduce un periodo de aplazamiento en el cual se usa una senal de tiempo alternativa para la referencia de tiempo de precision. En algunas realizaciones, la senal de tiempo alternativa es determinada por el modulo de calidad de tiempo y es elegida entre las fuentes de tiempo disponibles. En otra realizacion, el modulo de calidad de tiempo calcula un tiempo comun a partir de las senales de tiempo disponibles y distribuye el tiempo comun a los dispositivos dependientes del tiempo.
Estas tecnicas permiten usar de un modo robusto la mejor fuente de tiempo disponible como referencia de tiempo de precision, que se proporciona a los dispositivos dependientes del tiempo, por lo que existe una alta probabilidad de que la referencia de tiempo preciso sea exacta. Ademas, en ciertas realizaciones, depender de una fuente de tiempo secundaria, suministrada al modulo de calidad de tiempo 305 como referencia de tiempo de precision durante un periodo de aplazamiento, cuando ha fallado la referencia de tiempo principal, puede proporcionar una informacion de tiempo mas exacta que la situacion de aplazamiento descrita anteriormente, en la que se usa durante el aplazamiento un oscilador local en cada dispositivo dependiente del tiempo.
La Figura 4 ilustra una realizacion para determinar si ha fallado una fuente de tiempo principal o la mejor disponible. Aunque las senales de tiempo en el ejemplo de la Figura 4 se describen como senales espedficas, pueden usarse otras senales con resultados similares. En 402 el dispositivo de distribucion de tiempo recibe una primera senal de tiempo de una primera fuente de tiempo, o mejor fuente de tiempo disponible, y proporciona la senal de tiempo al modulo de calidad de tiempo. En una realizacion, la primera fuente de tiempo es una senal de tiempo recibida desde un sistema GNSS. El tiempo GNSS tiene las ventajas de utilizar procedimientos extremadamente exactos para proporcionar la senal de tiempo a receptores GNSS, estar facilmente disponible en todo el mundo (particularmente en localizaciones remotas) 24 horas al dia, y supuestamente permanecer durante muchas decadas venideras. Los receptores GNSS pueden mantener un tiempo interno, basado en la senal GNSS que tiene una exactitud mejor que nanosegundos, y la salida de tiempo en el puerto de tiempo dedicado de 1 PPS es tipicamente mejor que 1 microsegundo.
En 404 el dispositivo de distribucion de tiempo recibe una segunda senal de tiempo de una segunda fuente de tiempo. En una realizacion, la segunda fuente de tiempo es una emision NIST tal como una WWVB. Aunque no tan exacta como una referencia de tiempo derivada de una senal GNSS, una referencia de tiempo derivada de una emision WWVB sigue siendo muy exacta. Aunque el ejemplo de la Figura 4 usa espedficamente una emision WWVB
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como segunda fuente de tiempo, un experto en la tecnica reconocera que pueden usarse otras fuentes de tiempo, como las descritas anteriormente, en lugar de la emision WWVB.
En 406 el modulo de calidad de tiempo compara la primera senal de tiempo con la segunda senal de tiempo. Cada una de las senales de tiempo recibidas por el moduloo de calidad de tiempo tiene un limite de error inherente relacionado con la exactitud de la senal de tiempo. En una realization, el modulo de calidad de tiempo compara las senales de tiempo con relation a sus respectivos limites de error para determinar si la primera fuente de tiempo ha fallado. Por ejemplo, dado el relativamente menor limite de error hallado en el tiempo derivado de una senal GNSS en comparacion con el hallado en un tiempo derivado de una emision WWVB, el tiempo basado en la senal GTNSS debena caer dentro del limite de error del tiempo basado en la emision WWVB. Sin embargo, si la senal de tiempo basada en GNSS cae fuera del limite de error de la senal de tiempo basada en WWVB, el modulo de calidad de tiempo detecta, en 408, que hay un error con la senal de tiempo basada en GNSS.
Si, en 408, el modulo de calidad de tiempo determina que la primera fuente de tiempo no ha fallado, el modulo de calidad de tiempo distribuye el tiempo procedente de la primera senal de tiempo como referencia de tiempo de precision en 410. Si, en 408, el modulo de calidad de tiempo determina que la primera fuente de tiempo ha fallado, en 412 el modulo de calidad de tiempo alerta a un usuario de que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado y de que el tiempo puede no ser exacto. Ademas de alertar del fallo a un usuario, el modulo de calidad de tiempo puede determinar en 414 una mejor fuente de tiempo disponible y en 416 distribuir la mejor fuente de tiempo disponible como referencia de tiempo de precision. El proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se describe en mayor detalle mas adelante con referencia a la Figura 7.
Aunque el ejemplo de la Figura 4 esta limitado a una primera y una segunda senales de tiempo, el modulo de calidad de tiempo puede seguir comparando senales de tiempo por orden de limites de error relativos mas alla de una primera y una segunda senales de tiempo. Por ejemplo, puede compararse el tiempo basado en WWVB con el tiempo de un oscilador local (teniendo en cuenta la tasa de desviacion del oscilador) para determinar si la fuente WWVB ha fallado, etc.
La Figura 5 ilustra una segunda realizacion para determinar si ha fallado una fuente principal o la mejor disponible. Aunque las senales de tiempo en el ejemplo de la Figura 5 se describen como senales espedficas, pueden usarse otras senales con resultados similares. En 502 el dispositivo de distribution de tiempo recibe una primera senal de tiempo de una primera fuente de tiempo, o mejor fuente de tiempo disponible, y proporciona la senal de tiempo al modulo de calidad de tiempo. En una realizacion, la primera fuente de tiempo es
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una senal de tiempo recibida desde un sistema GNSS.
En 504 el dispositivo de distribution de tiempo usa una primera senal de tiempo para entrenar un oscilador no enganchado para que rastree el tiempo proporcionado por la primera senal de tiempo. Aunque el oscilador esta entrenado para rastrear el tiempo de la primera fuente de tiempo, dado que el oscilador no esta enganchado, el tiempo proporcionado por el oscilador entrenado se desviara del de la primera senal de tiempo. No obstante, la tasa de desviacion es baja y el dispositivo de distribucion de tiempo mantiene la relacion de entrenamiento entre la primera senal y el oscilador, por lo que se corrige la desviacion.
En 506 el modulo de calidad de tiempo compara la primera senal de tiempo con el oscilador entrenado (teniendo en cuenta, una vez mas, la tasa de desviacion). En una realization, un contador rastrea el numero de oscilaciones del oscilador entre cada PPS recibido desde la primera senal de tiempo. Puesto que el oscilador esta entrenado por la primera senal de tiempo, cualquier variation de la cuenta de oscilaciones entre PPS y PPS debena ser baja. Si se produce un gran salto de variacion en la cuenta de oscilaciones, el modulo de calidad de tiempo, en 508, detecta un fallo de la primera fuente de tiempo. El umbral para determinar si el modulo de calidad de tiempo detecta un fallo de la fuente de tiempo depende de las caractensticas del oscilador usado. Por ejemplo, un oscilador de cristal compensado por temperatura (TCXO) puede tener una tasa de desviacion del orden de partes por millon, mientras que los osciladores de cristal controlados por horno y los osciladores basados en cesio pueden tener una tasa de desviacion de partes por mil millones. Asi pues, el umbral para el oscilador mas exacto puede ser mas alto. Si la variacion de la cuenta de oscilaciones excede el umbral, el modulo de calidad de tiempo puede indicar un fallo de la primera fuente de tiempo.
En otra realizacion, puede usarse el oscilador para validar las medidas de calidad de tiempo transmitidas como parte de la fuente de tiempo. Por ejemplo, una senal IRIG incluye una indication de Calidad de Tiempo y Calidad de Tiempo Contmua. El modulo de calidad de tiempo puede usar el oscilador para validar la senal de calidad de tiempo recibida como parte de la fuente de tiempo.
Si en 508 el modulo de calidad de tiempo determina que la primera fuente de tiempo no ha fallado, el modulo de calidad de tiempo distribuye el tiempo procedente de la primera senal de tiempo como referencia de tiempo de precision en 510. Si, en 508, el modulo de calidad de tiempo determina que la primera fuente de tiempo ha fallado, en 512 el modulo de calidad de tiempo alerta a un usuario de que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado y de que el tiempo puede no ser exacto. Ademas de alertar del fallo a un usuario, el modulo de calidad de tiempo puede determinar en 514 una mejor fuente de tiempo disponible y en 516
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distribuir la mejor fuente de tiempo disponible como referencia de tiempo de precision. El proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se describe en mayor detalle mas adelante con referencia a la Figura 7.
Las anteriores realizaciones de ejemplo proporcionan un sistema robusto para proporcionar una referencia de tiempo de precision a dispositivos dependientes del tiempo, mediante la comparacion de varias senales de tiempo, para determinar si ha fallado la mejor fuente de tiempo disponible. La Figura 6 ilustra una realization para determinar si ha fallado una fuente de tiempo principal, o la mejor disponible, en base a localization por GNSS. En realizaciones en las que el GNSS sea la mejor fuente de tiempo disponible, la localizacion derivada de la senal GNSS puede ser usada como comprobacion del fallo de la fuente de tiempo GNSS. Este procedimiento es particularmente util en realizaciones en las que el dispositivo de distribution de tiempo se encuentre en una localizacion fija y conocida. En una realizacion, la localizacion conocida del dispositivo de distribucion de tiempo puede ser introducida por un usuario en el momento de la configuration y puede ser modificada segun sea necesario. En otra realizacion, la localizacion conocida del dispositivo de distribucion de tiempo puede ser calculada usando senales GNSS.
En 602 el dispositivo de distribucion de tiempo recibe la senal GNSS. Aunque el ejemplo de la Figura 6 se ha descrito en teminos de una sola senal GNSS por claridad, un experto en la tecnica reconocera que tiplcamente se usan multiples senales procedentes de diversos satelites GNSS para determinar la localizacion de un receptor GNSS, y que pueden usarse para calcular mas exactamente la localizacion del receptor GNSS. En 604 el receptor GNSS calcula la localizacion del dispositivo de distribucion de tiempo en base a la senal GNSS recibida. El modulo de calidad de tiempo compara en 606 la localizacion calculada del dispositivo de distribucion de tiempo con la localizacion conocida del dispositivo de distribucion de tiempo y determina si la localizacion calculada cae dentro de un umbral de distancia hasta la localizacion conocida. Puesto que el calculo de localizacion por GNSS varia en base a las tecnicas empleadas por el receptor GNSS, la distancia umbral puede variar de un dispositivo a otro.
Si, en 608, el modulo de calidad de tiempo determina que la localizacion por GNSS cae dentro del umbral, el modulo de calidad de tiempo distribuye el tiempo GNSS como referencia de tiempo de precision en 610. Si, en 608, el modulo de calidad de tiempo determina que la localizacion por GNSS cae fuera del umbral y por lo tanto la fuente de tiempo GNSS ha fallado, en 612 el modulo de calidad de tiempo alerta a un usuario de que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado y de que el tiempo puede no ser exacto. Ademas de alertar del fallo a un usuario, el modulo de calidad de tiempo puede determinar en 614 una mejor fuente de tiempo disponible y en 616 distribuir la mejor fuente de tiempo
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disponible como referencia de tiempo de precision. El proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se describe en mayor detalle mas adelante con referencia a la Figura 7.
En otra realization, el modulo de calidad de tiempo puede calcular una tasa de desviacion de localization usando la senal GNSS y comparar la tasa de desviacion de localization con un umbral definido. Si la tasa de desviacion de localizacion excede el umbral definido, el modulo de calidad de tiempo puede determinar, en 608, que la fuente de tiempo GNSS ha fallado.
En una realizacion, el modulo de calidad de tiempo monitoriza la fuerza instantanea y media de la senal GNSS. Si la fuerza instantanea de la senal es mayor que un umbral ajustado para un numero de senales ajustado, entonces el modulo de calidad de tiempo puede determinar que la fuente de tiempo GNSS ha fallado. En un caso asi, el modulo de calidad de tiempo puede alertar a un usuario y/o pasar a depender de una senal de tiempo secundaria.
En otra realizacion puede monitorizarse una constelacion de satelites. La constelacion de satelites se repite cada 24 horas. El modulo de calidad de tiempo puede determinar que la fuente de tiempo GNSS ha fallado detectando un cambio en la constelacion de satelites. En un caso asi, el modulo de calidad de tiempo puede alertar a un usuario y/o pasar a depender de una senal de tiempo secundaria.
La Figura 7 ilustra una realizacion para determinar/calcular la mejor fuente de tiempo disponible. En 702 el dispositivo de distribution de tiempo recibe dos o mas senales de tiempo consecutivas desde cada una de una pluralidad de fuentes de tiempo. En diversas realizaciones, las fuentes de tiempo pueden incluir las anteriormente descritas. En una realizacion, una senal de tiempo puede ser, por ejemplo, una senal de pulso por segundo (PPS).
En 704, un modulo de calidad de tiempo del dispositivo de distribucion de tiempo puede determinar una duration entre cada dos o mas senales de tiempo consecutivas para cada una de la pluralidad de fuentes de tiempo. En una realizacion, la duracion entre las dos o mas senales de tiempo consecutivas se determina en base a los ciclos de un oscilador interno. En diversas realizaciones, el oscilador interno puede ser un oscilador de gran exactitud tal como un oscilador de cristal controlado por horno (OCXO), un oscilador de cristal compensado por temperatura (TCXO), un oscilador de cristal controlado por tension (VCXO), un oscilador de rubidio, un oscilador atomico, o similares.
En 706, el modulo de calidad de tiempo puede comparar la duracion entre las dos o mas senales de tiempo consecutivas, para cada fuente de senal, para determiar una fuente de tiempo con la menor variacion en la duracion entre dos o mas senales de tiempo
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consecutivas. Por ejemplo, una primera fuente de tiempo y una segunda fuente de tiempo proporcionan un PPS al dispositivo de distribucion de tiempo. El modulo de calidad de tiempo calcula la duracion entre pulsos PPS consecutivos para cada una de la primera y la segunda fuentes de tiempo. El modulo de calidad de tiempo puede determinar entonces la duracion entre pulsos PPS consecutivos.
En 708, el modulo de calidad de tiempo puede seleccionar la fuente de tiempo con la menor variacion de duracion entre senales de tiempo consecutivas como mejor fuente de tiempo disponible y en 710 distribuir una senal de tiempo basada en la mejor fuente de tiempo disponible a uno o mas dispositivos consumidores (por ejemplo, un IED).
En 712, el modulo de calidad de tiempo puede monitorizar la mejor fuente de tiempo disponible para determinar un fallo de la mejor fuente de tiempo disponible. El modulo de calidad de tiempo puede determinar el fallo a traves de procedimientos tales como los anteriormente descritos con referencia a las Figuras 4-6.
En 714, si el modulo de calidad de tiempo determina que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado, el modulo de calidad de tiempo puede determinar una fuente de tiempo de respaldo retornando a 706 para determinar la mejor fuente de tiempo disponible. En algunas realizaciones, cuando el modulo de calidad de tiempo determina una fuente de tiempo de respaldo, la mejor fuente de tiempo disponible original es incluida de nuevo en el proceso en 706 y, en algunas realizaciones, la mejor fuente de tiempo disponible original puede ser excluida.
La Figura 8 ilustra un diagrama de ejemplo que representa la variacion de la duracion entre dos o mas senales de tiempo consecutivas para una fuente de tiempo particular. El ejemplo de la Figura 8 muestra un eje de tiempo 802 y un eje de cuenta contmua 802. La cuenta contmua puede provenir de un oscilador interno segun se ha descrito anteriormente. La cuenta contmua sobre el periodo desde t0 a t9 esta representada por la lmea de trazos 806. El ejemplo tambien incluye una variacion maxima 808 y una variacion minima 812 desde la cuenta contmua media 810.
La anterior descripcion proporciona numerosos detalles espedficos para una comprension total de las realizaciones descritas en el presente documento. No obstante, los expertos en la tecnica reconoceran que uno o mas detalles espedficos pueden ser omitidos, o que pueden usarse otros procedimientos, componentes o materiales. En algunos casos, las operaciones no se muestran o describen en detalle.
Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones y aplicaciones espedficas de la divulgacion, debe entenderse que la divulgacion no esta limitada a la configuracion y los componentes precisos descritos en el presente documento. Pueden hacerse diversas modificaciones, cambios y variaciones, aparentes para los expertos en la tecnica, en la
disposition, operation y detalles de los procedimientos y sistemas de la divulgation sin apartarse del espmtu y el ambito de la divulgacion.

Claims (19)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento que comprende.
    recibir, en un dispopsitivo de distribution de tiempo, dos o mas senales de tiempo
    consecutivas desde cada una de una pluralidad de fuentes de tiempo;
    determinar, para cada fuente de tiempo, una duration entre cada dos o mas senales de
    tiempo consecutivas, en el cual la duracion esta basada en un oscilador interno;
    comparar la duracion entre las dos o mas senales de tiempo consecutivas, para cada fuente
    de tiempo, para determinar una fuente de tiempo con la menor variation de la duracion entre
    las dos o mas senales de tiempo consecutivas;
    seleccionar la fuente de tiempo con la menor variacion como mejor fuente de tiempo disponible; y
    distribuir la mejor fuente de tiempo disponible a uno o mas dispositivos consumidores.
  2. 2. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el cual el oscilador interno comprende un oscilador de alta exactitud.
  3. 3. El procedimiento de la reivindicacion 2, en el cual el oscilador de alta exactitud comprende uno de entre: un oscilador de cristal controlado por horno (OCXO); un oscilador de cristal compensado por temperatura (TCXO); un oscilador de cristal controlado por tension (VCXO); un oscilador de rubidio; o un oscilador atomico.
  4. 4. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el cual la pluralidad de fuentes de tiempo incluye una o mas de entre: protocolo Grupo de Instrumentation Inter-Rangos (IRIG), un sistema global de navegacion por satelite (GNSS), una emision del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnologia (NIST), un protocolo del Instituto de Ingenieros Electricos y Electronicos (IEEE) 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP), un protocolo de tiempo de red simple (SNTP), o un protocolo de tiempo de precision.
  5. 5. Un dispositivo de distribucion de tiempo que comprende:
    una pluralidad de receptores configurados para recibir senales de tiempo consecutivas desde cada una de una pluralidad de correspondientes fuentes de tiempo de precision; una salida configurada para proporcionar una senal de tiempo de precision a un dispositivo electronico inteligente (IED), en el cual la senal de tiempo de precision se determina a partir de una mejor fuente de tiempo disponible de entre la pluralidad de correspondientes fuentes de tiempo de precision; y
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    un modulo de calidad de tiempo configurado para :
    determinar, para cada una de la pluralidad de fuentes de tiempo de precision, una duracion entre dos o mas senales de tiempo consecutivas, en el que la duracion esta basada en un oscilador interno;
    comparar la duracion entre las dos o mas senales de tiempo consecutivas, para cada fuente de tiempo, para determinar una fuente de tiempo con la menor variation de la duracion entre las dos o mas senales de tiempo consecutivas; y seleccionar la fuente de tiempo de precision con la menor variacion como mejor fuente de tiempo disponible.
  6. 6. El dispositivo de distribution de tiempo de la reivindicacion 5, en el cual el oscilador interno comprende un oscilador de alta exactitud.
  7. 7. El dispositivo de distribucion de tiempo de la reivindicacion 6, en el cual el oscilador de alta exactitud comprende uno de entre: un oscilador de cristal controlado por horno (OCXO); un oscilador de cristal compensado por temperatura (TCXO); un oscilador de cristal controlado por tension (VCXO); un oscilador de rubidio; o un oscilador atomico.
  8. 8. El dispositivo de distribucion de tiempo de la reivindicacion 5, en el cual la pluralidad de fuentes de tiempo de precision incluye una o mas de entre: protocolo Grupo de Instrumentation Inter-Rangos (IRIG), un sistema global de navegacion por satelite (GNSS), una emision del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnologia (NIST), un protocolo del Instituto de Ingenieros Electricos y Electronicos (IEEE) 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP), un protocolo de tiempo de red simple (SNTP), o un protocolo de tiempo de precision.
  9. 9. El dispositivo de distribucion de tiempo de la reivindicacion 5, en el cual el modulo de calidad de tiempo esta adicionalmente configurado para:
    detectar un fallo de la fuente de tiempo de precision seleccionada; y
    determinar una fuente de tiempo de precision de respaldo para usar como mejor fuente de tiempo disponible, en el cual el proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se repite para determinar la fuente de tiempo de respaldo.
  10. 10. El dispositivo de distribucion de tiempo de la reivindicacion 9, en el cual, para detectar un fallo de la fuente de tiempo de precision seleccionada, el modulo de calidad de tiempo esta configurado para:
    entrenar un oscilador no enganchado, con una senal de tiempo procedente de la mejor
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    fuente de tiempo disponible;
    comparar la senal de tiempo procedente de la mejor fuente de tiempo disponible con una tasa de desviacion del oscilador no enganchado; y
    detectar un fallo de la mejor fuente de tiempo disponible en respuesta a la comparacion que muestra que la senal de tiempo procedente de la mejor fuente de tiempo disponible varia con respecto a la tasa de desviacion del oscilador no enganchado, en un margen definido.
  11. 11. El dispositivo de distribution de tiempo de la reivindicacion 9, en el cual el modulo de calidad de tiempo esta adicionalmente configurado para indicar una condition de error en respuesta a la detection de un fallo de la mejor fuente de tiempo disponible.
  12. 12. El dispositivo de distribucion de tiempo de la reivindicacion 9, en el cual, para detectar un fallo de la fuente de tiempo de precision seleccionada, el modulo de calidad de tiempo esta configurado para:
    recibir una localization basada en senales del Sistema Global de Navegacion por Satelite (GNSS) recibidas en el dispositivo de distribucion de tiempo;
    comparar la localizacion recibida con una localizacion conocida del dispositivo de distribucion de tiempo; y
    detectar un fallo de la mejor fuente de tiempo disponible en respuesta a que la localizacion recibida y la localizacion conocida difieren en un margen definido.
  13. 13. El dispositivo de distribucion de tiempo de la reivindicacion 12, en el cual la localizacion conocida se calcula usando la pluralidad de senales GNSS.
  14. 14. El dispositivo de distribucion de tiempo de la reivindicacion 12, en el cual la localizacion conocida es introducida en el dispositivo de distribucion de tiempo durante la configuration.
  15. 15. Un medio de almacenamiento legible por ordenador, no transitorio, que tiene almacenadas unas instrucciones que, al ser ejecutadas por un procesador, provocan que el procesador efectue un procedimiento para determinar una mejor fuente de tiempo disponible, comprendiendo el procedimiento:
    recibir, en un dispositivo de distribucion de tiempo, dos o mas senales de tiempo consecutivas para cada una de una pluralidad de fuentes de tiempo;
    determinar, para cada fuente de tiempo, una duration entre cada una de las dos o mas senales de tiempo consecutivas, en el que la duracion esta basada en un oscilador interno; comparar la duracion entre las dos o mas senales de tiempo consecutivas, para cada fuente
    de tiempo, para determinar una fuente de tiempo con la menor variation de la duration entre las dos o mas senales de tiempo consecutivas ; y
    seleccionar la fuente de tiempo con la menor variacion como mejor fuente de tiempo disponible.
    5
  16. 16. El medio de almacenamiento legible por ordenador, no transitorio, de la reivindicacion 15, en el cual el oscilador interno comprende un oscilador de alta exactitud.
  17. 17. El medio de almacenamiento legible por ordenador, no transitorio, de la reivindicacion
    10 16, en el cual el oscilador de alta exactitud comprende uno de entre: un oscilador de cristal
    controlado por horno (OCXO); un oscilador de cristal compensado por temperatura (TCXO); un oscilador de cristal controlado por tension (VCXO); un oscilador de rubidio; o un oscilador atomico.
    15 18. El medio de almacenamiento legible por ordenador, no transitorio, de la reivindicacion
    15, en el cual la pluralidad de fuentes de tiempo de precision incluye una o mas de entre: protocolo Grupo de Instrumentation Inter-Rangos (IRIG), un sistema global de navegacion por satelite (GNSS), una emision del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnologia (NIST), un protocolo del Instituto de Ingenieros Electricos y Electronicos (IEEE) 1588, un protocolo de 20 tiempo de red (NTP), un protocolo de tiempo de red simple (SNTP), o un protocolo de tiempo de precision.
  18. 19. El medio de almacenamiento legible por ordenador, no transitorio, de la reivindicacion 15, en el cual el procedimiento comprende adicionalmente distribuir la mejor fuente de
    25 tiempo disponible a uno o mas dispositivos consumidores.
  19. 20. El medio de almacenamiento legible por ordenador, no transitorio, de la reivindicacion 15, en el cual el procedimiento comprende adicionalmente:
    detectar un fallo de la fuente de tiempo seleccionada; y 30 determinar una fuente de tiempo de respaldo para usar como mejor fuente de tiempo disponible, en el cual el procedimiento para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se repite para determinar la fuente de tiempo de respaldo.
ES201590030A 2012-10-19 2013-10-18 Conmutador de distribución de tiempo Withdrawn - After Issue ES2552829B1 (es)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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