MX2015004131A - Conmutador de distribucion de tiempo. - Google Patents

Abstract

Se describen sistemas y métodos para detectar la falla de una fuente de tiempo de precisión utilizando una fuente de tiempo independiente. Adicionalmente, se describe la detección de la falla de una fuente de tiempo de precisión basada en GNSS, en base en una ubicación calculada de un receptor GNSS. Además, el sistema se puede configurar adicionalmente para distribuir un tiempo derivado de la fuente de tiempo de precisión como una referencia de tiempo de precisión a dispositivos dependientes en tiempo. En el caso de una falla de la fuente de tiempo de precisión, el sistema se puede configurar para distribuir un tiempo derivado de una segunda fuente de tiempo de precisión como la señal de tiempo de precisión durante un período de anacronía.

Description

CONMUTADOR DE DISTRIBUCIÓN DE TIEMPO Campo de la Invención Esta descripción se relaciona con la detección de la falla de una fuente de tiempo de precisión utilizando una fuente de tiempo independiente. Particularmente, esta descripción se relaciona con la detección de la falla de una fuente de tiempo de precisión en un sistema de transmisión o distribución de energía eléctrica.

Breve Descripción de las Figuras Se describen modalidades no limitantes y no exhaustivas de la descripción, que incluyen diversas modalidades de la descripción con referencia a las figuras, en las cuales: La figura 1 es un diagrama de una línea de un sistema de suministro de energía eléctrica.

La figura 2 ilustra un sistema de distribución de tiempo que incluye los IED de comunicaciones configurados para distribuir una referencia de tiempo de precisión á diversos IED.

La figura 3 ilustra una modalidad de un dispositivo de distribución de tiempo configurado para recibir, distribuir y/o determinar una referencia de tiempo de precisión.

La figura 4 ilustra una modalidad para determinar Ref . 255077 si ha fallado una fuente de tiempo primaria o la mejor disponible.

La figura 5 ilustra otra modalidad para determinar si ha fallado una fuente de tiempo primaria o mejor disponible.

La figura 6 ilustra una modalidad para detectar si ha fallado una fuente de tiempo primaria o mejor disponible en base en la ubicación de GNSS.

La figura 7 ilustra una modalidad para determinar la mejor fuente de tiempo disponible.

La figura 8 ilustra un diagrama ejemplar que muestra la variación de la duración entre señales de tiempo consecutivas.

En la siguiente descripción se proporcionan numerosos detalles específicos para una comprensión exhaustiva de las diversas modalidades que aquí se describen. No obstante, los expertos en el ámbito reconocerán que los sistemas y métodos que aquí se describen se pueden llevar a la práctica sin uno o más de los detalles específicos o con otros métodos, componentes, materiales, etc. Además, en algunos casos, las estructuras, materiales u operaciones bien conocidas pueden no mostrarse o describirse con detalle, con el fin el evitar oscurecer aspectos de la descripción. Además, los rasgos, estructuras o características descritas se pueden combinar de cualquier manera adecuada en una o más modalidades alternativas.

Descripción Detallada de la Invención Los sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica pueden utilizar información de tiempo de precisión para realizar diversas tareas de monitoreo, protección y comunicación. En relación con ciertas aplicaciones, los dispositivos electrónicos inteligentes (IED, por sus siglas en inglés) y los dispositivos de comunicación de red pueden utilizar información de tiempo precisa sobrepasando el intervalo de milisegundos. Los IED dentro de un sistema de energía se pueden configurar para realizar funciones de medición, control y protección que requieren cierto nivel de precisión entre uno o más de los IED. Por ejemplo, los IED se pueden configurar para calcular y comunicar fasores sincronizados en tiempo (sincrofasores) los cuales pueden requerir que los IED y los dispositivos de red estén sincronizados dentro de los nanosegundos entre sí. Muchos algoritmos de protección, medición, control y automatización utilizados en los sistemas de energía se pueden beneficiar o pueden requerir la recepción de información de tiempo de precisión.

Se pueden utilizar diversos sistemas para distribución de información de tiempo de precisión. De acuerdo con diversas modalidades que aquí se describen, un sistema de energía puede incluir componentes conectados utilizando una red óptica sincronizada (SONET). En estas modalidades, la información de tiempo de precisión se puede distribuir utilizando un protocolo de transporte sincrónico y módulos de transporte sincrónicos (STM, por sus siglas en inglés) de acuerdo con una modalidad, una referencia de tiempo de precisión se puede transmitir dentro de un marco de una transmisión SONET. En otra modalidad, una referencia de tiempo de precisión se puede incorporar en un encabezador o una porción superior de un marco STM SONET. De modo similar, el sistema de energía puede incluir componentes conectados utilizando al protocolo de jerarquía digital sincrónico (SDH, por sus siglas en inglés). Aunque varias modalidades en la presente se describen en términos de SONET, deberá reconocerse que se puede utilizar el protocolo SDH en lugar de SONET, a menos que se especifique en otro sentido.

Los IED, los dispositivos de red y otros dispositivos en un sistema de energía pueden incluir osciladores locales u otras fuentes de tiempo y pueden generar una señal de tiempo local. No obstante, en algunas circunstancias, las señales de tiempo externas, proporcionadas por un dispositivo de distribución de tiempo, pueden ser más precisas y por lo tanto se pueden preferir con respecto a las señales de tiempo local. Un sistema de energía puede incluir una red de comunicaciones de datos que transmiten una referencia de tiempo de precisión a partir del dispositivo de distribución de tiempo a dispositivos dependientes en tiempo conectados a la red de comunicaciones de datos. En algunas modalidades, la red de comunicaciones puede incluir una o más redes de área local (LAN, por sus siglas en inglés) y una o más redes de área amplia (WAN, por sus siglas en inglés). En un sistema con múltiples LAN, los dispositivos de distribución de tiempo múltiple (uno o más de cada LAN) se pueden conectar a la red de comunicaciones de datos y cada dispositivo de distribución de tiempo puede proporcionar una referencia de tiempo de precisión a otros dispositivos de distribución de tiempo a través de la WAN. En cada dispositivo de distribución de tiempo, la referencia de tiempo de precisión se puede recibir o derivar a partir de una señal de tiempo de precisión externa.

De acuerdo con diversas modalidades, cada dispositivo de distribución de tiempo recibe múltiples señales de tiempo de precisión a partir de diversas fuentes de tiempo y está configurada para proporcionar la mejor señal de tiempo de precisión disponible como la referencia de tiempo de precisión. Las señales de tiempo de precisión se pueden recibir utilizando un protocolo de grupo de instrumentación ínter-intervalo (IRIG, por sus siglas en inglés), un sistema de satélite de navegación global (GNSS, por sus siglas en inglés, tal como, por ejemplo, un sistema de ubicación global (GPS, por sus siglas en inglés), GLONASS o similar), una difusión de radio tal como la difusión del Instituto Nacional de Ciencia y Teenología (NIST, por sus siglas en inglés) (por ejemplo, las estaciones de radio WWV, WWVB y WWWVH), el protocolo IEEE 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP, por sus siglas en inglés) codificado en RFC 1305, un protocolo de tiempo de red simple (SNTP, por sus siglas en inglés) en RFC 2030 y/u otro protocolo o sistema de transmisión de tiempo.

Mientras tanto, las señales de tiempo de precisión enumeradas en lo anterior pueden proporcionar tiempo preciso a un dispositivo de distribución de tiempo, pueden variar en calidad. Por ejemplo, la precisión de NTP y SNTP se limita a un intervalo de milisegundos, por lo tanto los vuelve inapropiados para aplicaciones de distribución de tiempo inferiores al milisegundo. Además, ambos protocolos carecen de seguridad y son susceptibles de ataques maliciosos a la red. La norma IEEE 1588 incluye marcas de tiempo ayudadas por elementos físicos, lo cual permite la precisión de tiempo en un intervalo de nanosegundos. Esta precisión puede ser suficiente para las aplicaciones más demandantes (por ejemplo, el muestreo de las corrientes y voltajes sinusoidales sobre líneas de energía para calcular "sincrofasores"). Es adecuado para distribución de tiempo en la periferia de red de comunicación o entre dispositivos individuales dentro de la red. Las señales de tiempo GNSS proporcionan una medición de tiempo muy precisa y robusta, no obstante, las señales GNSS son susceptibles de suplantación de identidad. Por lo tanto, sería benéfico proporcionar un sistema y método para detectar fallas en cualquiera de las señales de tiempo de precisión recibidas de manera que se pueda proporcionar la mejor referencia de tiempo de precisión disponible para los dispositivos que dependen del tiempo.

En ciertas modalidades, cuando el dispositivo de distribución de tiempo determina que la conexión con la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado, se puede seleccionar una nueva fuente de tiempo disponible de entre las fuentes de tiempo disponibles remanentes. Además de basarse en una referencia de tiempo de precisión a partir del dispositivo de distribución de tiempo, cuando está disponible, los diversos dispositivos dependientes de tiempo se pueden configurar para entrar en un período de anacronía cuando no está disponible la referencia de tiempo de precisión. En algunas modalidades, un dispositivo se puede configurar para monitorear la deriva de una fuente de tiempo local con respecto a la referencia de tiempo de precisión y para retener información respecto a la deriva. Durante el período de anacronía, un IED del dispositivo de red puede basarse en una señal de tiempo local.

La referencia en esta descripción a "una modalidad" o "alguna modalidad" indica que un rasgo, estructura o característica particular descrito en relación con la modalidad se incluye en por lo menos una modalidad. De esta manera, la aparición de las frases "en una modalidad" o "en alguna modalidad" en diversos lugares en esta descripción no necesariamente se refiere en todas a la misma modalidad. En particular, una "modalidad" puede ser un sistema, un artículo de manufactura (tal como un medio de almacenamiento legible en computadora), un método y un producto de un proceso.

Las frases "conectado a", "conectado en red" y "en comunicación con" se refiere a cualquier forma de interacción entre dos o más entidades, que incluyen interacción mecánica, eléctrica, magnética o electromagnética. Dos componentes se pueden conectar entre sí aunque no estén en contacto físico directo entre sí e incluso aunque puedan existir dispositivos intermedios entre los dos componentes.

Parte de la infraestructura se puede utilizar con modalidades que aquí se describen y están disponibles tal como: computadoras de propósito general, herramientas y téenicas de programación de computadoras, medio de almacenamiento digital y redes ópticas. Una computadora puede incluir un procesador tal como un microprocesador, microcontrolador, circuitaje lógico o similar. El procesador puede incluir un dispositivo de procesamiento de propósito especial tal como ASIC, PAL, PLA, PLD, arreglo de compuerta programable de campo u otro dispositivo personalizado o programable. La computadora también puede incluir un dispositivo de almacenamiento legible en computadora tal como una memoria no volátil, RAM estática, RAM dinámica, ROM, CD-ROM, disco, cinta, memoria magnética, óptica o memoria instantánea u otro medio de almacenamiento legible en computadora.

Como se utiliza en la presente, el término IED puede hacer referencia a cualquier dispositivo basado en microprocesador que realice monitoreo, control, automatización y/o proteja el equipo monitoreado dentro del sistema. Estos dispositivos pueden incluir, por ejemplo, unidades de terminal remoto, relevadores diferenciales, relevadores de distancia, relevadores direccionales , relevadores alimentadores, relevadores de sobrecorriente, controles reguladores de voltaje, relevadores de voltaje, relevadores de falla de interruptor, relevadores generadores, relevadores motores, controladores de automatización, controladores de bahía, medidores, controles reconectadores, procesadores de comunicaciones, plataformas de cómputo, controladores lógicos programables (PLC, por sus siglas en inglés), controladores de automatización programables, módulos de entrada y de salida y similares. Los IED se pueden conectar a una red y la comunicación en la red se puede facilitar por dispositivos de conexión a red que incluyen, pero que no se limitan a multiplexores, enrutadores, cubos, compuertas, cortafuegos y conmutadores. Además, la conexión a red y los dispositivos de comunicación se pueden incorporar en un IED o pueden estar en comunicación con un IED. El término IED se puede utilizar de manera intercambiable para describir un IED individual o un sistema que comprende múltiples IED.

Los IED, dispositivos de red y dispositivos de distribución de tiempo pueden ser dispositivos físicamente distintos, pueden ser dispositivos compuestos o pueden estar configurados en una diversidad de maneras para realizar funciones superpuestas. Los IED, dispositivos de red y dispositivos de distribución de tiempo pueden comprender elementos físicos de funciones múltiples (por ejemplo, procesadores, medios de almacenamiento legibles en computadora, interconexiones de comunicaciones, etc.) que se pueden utilizar con el fin de realizar una diversidad de tareas, que incluyen tareas típicamente asociadas con un IED, dispositivo de red y/o dispositivo de distribución de tiempo. Por ejemplo, un dispositivo de red, tal como un multiplexor, también se puede configurar para emitir instrucciones de control a una pieza de equipo monitoreado. En otro ejemplo, un IED se puede configurar para que funcione como un cortafuegos. El IED puede utilizar una interfase de red, un procesador e instrucciones de programa apropiadas almacenadas en un medio de almacenamiento legible en computadora con el fin de funcionar simultáneamente como un cortafuegos y como un IED. En otro ejemplo, un IED puede incluir los elementos físicos y las instrucciones de programa necesarios para funcionar como un dispositivo de distribución de tiempo para otros IED en una LAN o una WAN. Con el fin de simplificar la discusión, diversas modalidades que aquí se describen se ilustran en relación con dispositivos de distribución de tiempo; no obstante, una persona experta en el ámbito reconocerá que las enseñanzas de la presente descripción, que incluyen aquellas enseñanzas ilustradas únicamente en relación con dispositivos de distribución de tiempo, también son aplicables a los IED y dispositivos de red.

Los aspectos de ciertas modalidades que aquí se describen se pueden implementar como módulos o componentes de programa. Como se utiliza en la presente, un módulo o componente de programa puede incluir cualquier tipo de instrucción de computadora o código ejecutable en computadora localizado dentro de un medio de almacenamiento legible en computadora. Un módulo de programa puede comprender, por ejemplo, uno o más bloques físicos o lógicos de instrucciones de computadora los cuales se pueden organizar como una rutina, programa, objeto, componente, estructura de datos, etc. que realizan una o más tareas o que implementan tipos de datos abstracto particulares.

En ciertas modalidades, un módulo de programa particular puede comprender instrucciones diferentes almacenadas en lugares diferentes de un medio de almacenamiento legible en computadora, los cuales juntos implementan la funcionalidad descrita del módulo. En realidad, un módulo puede comprender una instrucción única o muchas instrucciones y se puede distribuir sobre varios segmentos de código diferentes, entre programas diferentes y a través de varios medios de almacenamiento legibles en computadora. Algunas modalidades se pueden llevar a práctica en un ambiente de cómputo distribuido en donde las tareas se realizan por un dispositivo de procesamiento remoto unido a través de una red de comunicaciones. En un ambiente de cómputo distribuido, los módulos de programa se pueden localizar en medios de almacenamiento legibles en computadora locales y/o remotos. Además, los datos se pueden enlazar o se pueden unir en un registro de base de datos que puede ser residente en el mismo medio de almacenamiento legible en computadora o a través de varios medios de almacenamiento legibles en computadora y se pueden enlazar juntos en campos de un registro en una base de datos a través de una red.

Los módulos de programa que aquí se describen constituyen de modo tangible un programa, funciones y/o instrucciones que son ejecutables por una o varias computadoras para realizar tareas como se describen en la presente. El programa adecuado, según sea aplicable, se puede proporcionar fácilmente por aquellos expertos en una o varias de las téenicas pertinentes utilizando las enseñanzas que aquí se presentan y lenguajes de programación y herramientas tales como XML, Java, Pascal, C++, C, lenguajes de bases de datos, API, SDK, ensamble, programas imborrables, microcódigos y/u otros lenguajes y herramientas.

Una referencia de tiempo de precisión hace referencia a una señal de tiempo o fuente de tiempo basada en una pluralidad de dispositivos y distribuida por un dispositivo de distribución de tiempo, y el cual se supone que es más preciso que una fuente de tiempo local. La determinación de precisión se pueden basar en una diversidad de factores. Una referencia de tiempo de precisión puede permitir que se describan momentos específicos en el tiempo y que se comparen temporalmente entre sí.

Una fuente de tiempo es cualquier dispositivo que es capaz de realizar un seguimiento del paso del tiempo. Se contemplan una diversidad de tipos de fuentes de tiempo, que incluyen un oscilador de cristal compensado en temperatura y controlado en voltaje (VCTCXO), un oscilador de bucle inmovilizado en fase, un oscilador de bucle inmovilizado en tiempo, un oscilador de rubidio, un oscilador de cesio, un oscilador entrenado, un dispositivo microelectromecánico (MEM) y/u otro dispositivo capaz de realizar seguimiento del paso del tiempo.

Una señal de tiempo es una representación del tiempo indicado por una fuente de tiempo. Una señal del tiempo puede estar constituida como cualquier forma de comunicación para comunicar información de tiempo. Se contemplan un amplia variedad de tipos de señales de tiempo, que incluyen un protocolo de grupo de instrumentación ínter-intervalo (IRIG, por sus siglas en inglés), un sistema de satélite de navegación global (GNSS, tal como, por ejemplo, un sistema de ubicación global (GPS), GLONASS o similar), una difusión de radio tal como una difusión del Instituto Nacional de Ciencia y Teenología (NIST, por sus siglas en inglés) (por ejemplo, estaciones de radio WWV, WWVB y WWVH), el protocolo IEEE 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP, por sus siglas en inglés) codificado en RFC 1305, un protocolo de tiempo de red simple (SNTP, pro sus siglas en inglés) en RFC 2030 y/u otro protocolo o sistema de transmisión de tiempo. La fuente de tiempo y la señal de tiempo se pueden utilizar de manera intercambiable en la presente.

La falla de una fuente de tiempo de precisión y/o señal de tiempo de precisión, como se utiliza en la presente, incluye suplantación de identidad y/o interferencia de la señal, fallas mecánicas o de programa, suspensión del suministro amplio del sistema, etc.

Además, los rasgos, operaciones o características descritos se pueden combinar de cualquier manera adecuada en una o más modalidades. También se entenderá fácilmente que el orden de las etapas o acciones de los métodos que aquí se describen en relación con las modalidades descritas en la presente se pueden cambiar, como será evidente para aquellos expertos en el ámbito. De esta manera, cualquier orden en las figuras o descripción detallada es únicamente con propósitos ilustrativos y no significa que implique un orden requerido, a menos que se especifique o se requiera un orden.

La figura 1 ilustra un diagrama de una línea de un sistema de suministro de energía eléctrica 10. El sistema de suministro 10 incluye dispositivos electrónicos inteligentes (los IED, por sus siglas en inglés) 102, 104 y 106 que utilizan una referencia de tiempo de precisión para monitorear, proteger y/o controlar componentes del sistema. El sistema de transmisión y suministro de energía eléctrica 10 que se ilustra en la figura 1 incluye tres subestaciones separadas geográficamente 16, 22 y 35. Las subestaciones 16 y 35 incluyen generadores 12a, 12b y 12c. Los generadores 12a, 12b y 12c generan energía eléctrica a un voltaje relativamente bajo, tal como 12 kV. las subestaciones incluyen transformadores de aumento 14a, 14b y 14c para aumentar el voltaje a un nivel apropiado para transmisión. Las subestaciones incluyen diversos interruptores 18 y enlaces comunes 19, 23 y 25 para transmisión y distribución apropiados de la energía eléctrica. La energía eléctrica se puede transmitir a través de distancias grandes utilizando diversas líneas de transmisión 20a, 20b y 20c.

Las subestaciones 22 y 35 incluyen transformadores de disminución 24a, 24b, 24c y 24d para disminuir la energía eléctrica a un nivel adecuado para distribución a diversas cargas 30, 32 y 34 utilizando líneas de distribución 26, 28 y 29.

Los IED 102, 104 y 106 se ilustran en las subestaciones 16, 22 y 35 configurados para proteger, controlar, medir y/o automatizar cierto equipo o dispositivos de sistema de energía. De acuerdo con diversas modalidades, se utilizan numerosos IED en cada subestación; no obstante, por claridad únicamente se ilustra solo un IED en cada subestación. Los IED 102, 104 y 106 se pueden configurar para realizar diversas tareas que dependen del tiempo y que incluyen, pero que no se limitan a monitoreo y/o protección de una línea de transmisión, línea de distribución y/o un generador. Otros IED incluidos en una subestación se pueden configurar como relevadores de protección de enlace común, relevadores de distancia, procesadores de comunicaciones, controladores de automatización, relevadores de protección de transformadores y similares. Dado que cada IED o grupo de IED se pueden configurar para comunicarse en una red de área local (LAN) o una red de área amplia (WAN), cada IED o grupo de IED se puede considerar un nodo en una red de comunicaciones.

Como se describe en lo anterior, un IED se puede configurar para calcular y comunicar sincrofasores con otros IED. Para comparar con precisión los sincrofasores obtenidos por los IED separados geográficamente, cada IED puede necesitar estar sincronizado con una referencia de tiempo de precisión con una precisión mayor de un milisegundo para permitir comparaciones alineadas en tiempo. De acuerdo con diversas modalidades, la sincronización en tiempo, exacta en un intervalo de microsegundos o nanosegundos, puede permitir que los IED realicen comparaciones exactas de los sincrofasores.

La figura 2 ilustra el sistema 200 configurado para un sistema altamente confiable, redundante y distribuido de los dispositivos de distribución de tiempo 204, 206 y 208 capaces de proporcionar una referencia de tiempo de precisión a diversos IED dependientes de tiempo 212, 214 y 216. Cada dispositivo de distribución de tiempo 204, 206 y 208 se puede configurar para recibir y comunicar señales de tiempo a través de protocolos y métodos múltiples. Aunque el sistema 200 se describe como capaz de realizar numerosas funciones y métodos, deberá entenderse que son posibles diversos sistemas que pueden tener capacidades adicionales o menores. Específicamente, un sistema 200 puede funcionar como se desea utilizando únicamente un protocolo o tener menos entradas de señal externas o de tiempo local.

Como se ilustra en la figura 2, tres dispositivos de distribución de tiempo 204, 206 y 208 tienen capacidades WAN y están conectados comunicativamente a una WAN 218 la cual puede comprender una o más conexiones físicas y protocolos. Cada dispositivo de distribución de tiempo 204, 206 y 208 también se puede conectar a uno o más de los IED dentro de una red local. Por ejemplo, el dispositivo de distribución de tiempo 204 se conecta al IED 212, el dispositivo de distribución de tiempo 206 se conecta a los IED 214 y el dispositivo de distribución de tiempo 208 se conecta a los IED 216. Un dispositivo de distribución de tiempo se puede localizar, por ejemplo, en una instalación de generación de energía, un cubo, una subestación, un centro de carga u otra ubicación en donde se encuentren uno o más de los IED. En diversas modalidades, un IED puede incluir un puerto WAN y este IED puede estar conectado directamente a la WAN 218. Los IED pueden estar conectados por medio de la WAN 218 o la conexión 210. La conexión 210 puede ser, por ejemplo, una red de área local (LAN, por sus siglas en inglés) o un enlace de comunicación de tiempo dedicado tal como un enlace de comunicación que cumple con el grupo de instrumentación ínter-intervalo (IRIG, por sus siglas en inglés). En diversas modalidades, la conexión 210 puede incluir múltiples conexiones, por ejemplo tanto una conexión LAN como una IRIG. Los dispositivos de distribución de tiempo 204, 206 y 208 pueden establecer y mantener una referencia de tiempo de precisión entre los diversos componentes de sistema. Cada dispositivo de distribución de tiempo 204, 206 y 208 puede estar configurado para comunicar información de tiempo con los IED conectados en la conexión 210 a través de uno o más protocolos de distribución de tiempo, tal como IEEE 1588.

Cada dispositivo de distribución de tiempo 204, 206 y 208 está configurado para recibir señales de tiempo a partir de una diversidad de fuentes de tiempo. Por ejemplo, como se ilustra, el dispositivo de distribución de tiempo 204 incluye una antena 220 y está configurado para recibir una señal GNSS de una repetidora o satélite GNSS 202. El dispositivo de distribución de tiempo 204 también está configurado para recibir una segunda señal de tiempo 221 desde una fuente de tiempo externa 201. La fuente de tiempo externa puede comprender uno o más VCTCXO, osciladores de bucle inmovilizados en fase, osciladores de bucle inmovilizados en tiempo, osciladores de rubidio, osciladores de cesio, difusiones de NIST (por ejemplo, WWV y WWVB) y/u otros dispositivos capaces de generar señales de tiempo precisas. En la modalidad que se ilustra, el dispositivo de distribución de tiempo 208 incluye una antena 220 configurada para recibir una señal GNSS a partir de la repetidora GNSS o el satélite 202. Como se ilustra, el dispositivo de distribución de tiempo 206 no recibe directamente una señal de tiempo externa, no obstante, de acuerdo con modalidades alternativas, cualquier número y variedad de señales de tiempo externas pueden estar disponibles para cualquiera de los dispositivos de distribución de tiempo.

De acuerdo con una modalidad, la WAN 218 comprende un SONET configurado para incrustar una referencia de tiempo de precisión en un encabezado o de operaciones auxiliares de un marco SONET durante la transmisión. De modo alternativo, una referencia de tiempo de precisión puede ser transferida utilizando cualquier número de métodos de comunicaciones de tiempo que incluyen protocolos IRIG, NTP, SNTP; protocolos de transporte sincrónico (STP, por sus siglas en inglés) y/o protocolos IEEE 1588. De acuerdo con diversas modalidades, que incluye la transmisión por medio de SONET, una referencia de tiempo de precisión se puede separar y proteger del resto del tráfico de red WAN, y de esta manera se genera una infraestructura de distribución de tiempo seguro. Los protocolos utilizados para sincronización de tiempo IED pueden estar registrados, o basarse en una norma, tal como el protocolo de tiempo de precisión (PTP, por sus siglas en inglés) IEEE 1588.

De acuerdo con diversas modalidades, los dispositivos de distribución de tiempo 204, 206 y 208 están configurados para realizar por lo menos uno de los métodos de detección de falla de una fuente de tiempo descrita en la presente. El sistema 200 puede utilizar un método único o una combinación de métodos, como se describe en la presente.

Es de hacer notar que incluso las señales de tiempo más precisas pueden presentar discrepancias pequeñas. Por ejemplo, en base en la longitud y el enrutamiento del cable de antena GNSS, diversos relojes pueden presentar desviaciones de tiempo a nivel de microsegundo. Algunas de estas desviaciones se pueden compensar por los ajustes de compensación introducidos por el usuario o se pueden necesitar que se calculen por una red de sincronización de tiempo. La estimación se puede realizar durante períodos prolongados de operación "en reposo" (es decir, períodos sin fallas) con los resultados de fuente individual almacenados localmente en un registro de almacenamiento no volátil.

La figura 3 ilustra un dispositivo de distribución de tiempo 304, de acuerdo con una modalidad. Un dispositivo de distribución de tiempo 304 puede incluir más o menos funcionalidad que la ilustración. Por ejemplo, el dispositivo de distribución de tiempo 304 puede incluir una interfase para monitorear equipo en un sistema de suministro de energía eléctrica en ciertas modalidades. En consecuencia, en diversas modalidades el dispositivo de distribución de tiempo 304 se puede implementar ya sea como un IED o como un dispositivo de red. Como se ilustra, el dispositivo de distribución de tiempo 304 incluye una fuente de tiempo local 302 que proporciona una señal de tiempo local y un módulo de calidad de tiempo 305 para establecer una referencia de tiempo de precisión. El dispositivo de distribución de tiempo 304 incluye además un par de puertos de línea 312 y 314 para comunicaciones con una WAN o LAN. La información de tiempo puede ser compartida sobre una red y también puede ser alimentada en un módulo de calidad de tiempo 305. Además, el dispositivo de distribución de tiempo 304 incluye un receptor GNSS 310 para recibir una señal de tiempo de precisión tal como un tiempo para un GNSS por medio de una antena GNSS 320. El dispositivo de distribución de tiempo 304 también incluye un receptor WWVB 330 para recibir una difusión NIST, la cual se puede utilizar como una señal de tiempo de precisión, por medio de una antena externa 340. La señal de tiempo de precisión recibida de cualquier fuente se comunica al módulo de calidad de tiempo 305 para uso en la determinación y distribución de la referencia de tiempo de precisión.

Otra fuente de tiempo que puede ser alimentada al módulo de calidad de tiempo 305 incluye una fuente de tiempo externa 306 que puede adaptarse a un protocolo de distribución de tiempo, tal como IRIG. La fuente de tiempo externa 306 puede comunicarse con otro puerto de tiempo tal como una entrada IRIG 308.

La diversa información de tiempo de la WAN (a partir de los puertos de línea 312 y/o 314), el receptor GNSS 310, el receptor WWVB 330 y la entrada IRIG 308 se introducen en el módulo de calidad de tiempo 305. En una modalidad, las entradas pueden ser alimentadas a un multiplexor (no mostrado) antes de ser introducidas en el módulo de calidad de tiempo 305. El módulo de calidad de tiempo 305 funciona para determinar una referencia de tiempo de precisión para uso por los diversos dispositivos conectados al dispositivo de distribución de tiempo 304. La referencia de tiempo de precisión después se comunica desde el módulo de calidad de tiempo 305 a los diversos dispositivos 322 utilizando el protocolo IRIG (por medio de la salida IRIG-B 316) o a los diversos dispositivos 325 utilizando otro protocolo 313 tal como IEEE 1588 utilizando los puertos de caída de Ethernet 318. Los puertos de caída de Ethernet 318 también pueden incluir comunicaciones de red a los diversos dispositivos conectados al dispositivo de distribución de tiempo 304. El dispositivo de distribución de tiempo 304 puede incluir además conexiones a los SONET y transmitir la referencia de tiempo de precisión en una porción de encabezado o de operaciones auxiliares de los marcos SONET.

El dispositivo de distribución de tiempo 304 también puede comprender un subsistema de ajuste de señal de tiempo 324. El subsistema de ajuste de señal de tiempo 324 se puede configurar para realizar un seguimiento de las tasas de deriva asociadas con las diversas fuentes de tiempo externas con respecto a la fuente de tiempo local 302. El subsistema de ajuste de señal de tiempo 324 también puede comunicar señales de tiempo de acuerdo con una diversidad de protocolos. Estos protocolos pueden incluir protocolos de grupos de instrumentación ínter-intervalo, IEEE 1588, protocolo de tiempo de red, protocolo de tiempo de red simple, protocolo de transporte sincrónico y similares. En diversas modalidades, el subsistema de ajuste de señal de tiempo 324 se puede implementar utilizando un procesador en comunicación con un medio de almacenamiento legible en computadora que contiene instrucciones ejecutables por una máquina. En otras modalidades, el subsistema de ajuste de señal de tiempo 324 puede estar constituido como elementos físicos, tal como un circuito integrado específico para aplicación o una combinación de elementos físicos y programas .

De acuerdo con diversas modalidades, el módulo de calidad de tiempo 305 determina si una fuente de tiempo primaria o "la mejor disponible" es confiable, es decir, no ha fallado, y distribuye la señal de tiempo desde la mejor fuente de tiempo disponible como referencia de tiempo de precisión a los dispositivos dependientes de tiempo en el sistema. Si la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado, el módulo de calidad de tiempo 305 proporciona una advertencia de error a un usuario, y en algunas modalidades introduce un período de anacronía en donde la señal de tiempo alternativa se utiliza para la referencia de tiempo de precisión. En algunas modalidades, la señal de tiempo alternativa se determina por el módulo de calidad de tiempo y se selecciona de las fuentes de tiempo disponibles. En otra modalidad, el módulo de calidad de tiempo calcula un tiempo común a partir de las señales de tiempo disponibles y distribuye el tiempo común a los dispositivos dependientes de tiempo.

Estas téenicas permiten que se utilice la mejor fuente de tiempo disponible como referencia de tiempo de precisión proporcionada a los dispositivos dependientes de tiempo de una manera robusta, a modo tal que existe una alta probabilidad de que la referencia de tiempo de precisión sea exacta. Además, en ciertas modalidades, basadas en tiempo de fuente de tiempo secundaria proporcionada al módulo de calidad de tiempo 305 como la referencia de tiempo de precisión durante un período de anacronía cuando la referencia de tiempo primaria ha fallado puede proporcionar información de tiempo más precisa que la situación de anacronía descrita en lo anterior en donde un oscilador local en cada dispositivo dependiente de tiempo se utiliza durante la anacronía.

La figura 4 ilustra una modalidad para determinar si ha fallado una fuente de tiempo primaria o la mejor disponible. Aunque las señales de tiempo en el ejemplo de la figura 4 se describen como señales específicas, se pueden utilizar otras señales con resultados similares. En 402, el dispositivo de distribución de tiempo recibe un primera señal de tiempo desde una primera fuente de tiempo, o la mejor fuente de tiempo disponible y proporciona la señal de tiempo al módulo de calidad de tiempo. En una modalidad, la primera fuente de tiempo es una señal de tiempo recibida desde un sistema GNSS. El tiempo GNSS tiene las ventajas de basarse en métodos extremadamente precisos para proporcionar la señal de tiempo a los receptores GNSS, que están disponibles fácilmente en todo el mundo (particularmente en lugares remotos) 24 horas al día, y se espera que sean estables durante muchas décadas por venir. Los receptores GNSS pueden mantener un tiempo interno, en base en la señal GNSS que es precisa en una manera mejor que nanosegundos y la salida de tiempo en el puerto de tiempo dedicado PPS 1 típicamente es mejor de 1 microsegundo.

En 404, un dispositivo de distribución de tiempo recibe una segunda señal de tiempo desde una segunda fuente de tiempo. En una modalidad, la segunda fuente de tiempo es una difusión NIST, tal como WWVB. Aunque no es tan precisa como una referencia de tiempo derivada de una señal GNSS, una referencia de tiempo derivada de una difusión WWVB aún es muy precisa. Aunque el ejemplo de la figura 4 usa específicamente una difusión WWVB como la segunda fuente de tiempo, una persona experta en el ámbito reconocerá que se pueden utilizar otras fuentes de tiempo, tales como las descritas en lo anterior, en lugar de la difusión WWVB.

En 406 el módulo de calidad de tiempo compara la primera señal de tiempo con la segunda señal de tiempo. Cada una de las señales de tiempo recibidas por el módulo de calidad de tiempo tiene una cota de error inherente relacionada con la precisión de la señal de tiempo. En una modalidad, el módulo de calidad de tiempo compara las señales de tiempo con respecto a sus cotas de error respectivas para determinar si ha fallado la primera fuente de tiempo. Por e emplo, dada la cota de error relativamente más pequeña encontrada en el tiempo derivado de una señal GNSS en comparación con la encontrada en un tiempo derivado de una difusión WWVB, el tiempo basado en la señal GNSS se encontrará dentro de la cota de error del tiempo basado en la difusión WWVB. No obstante, si la señal de tiempo basada en GNSS queda fuera de la cota de error de la señal de tiempo basada en WWVB, el módulo de calidad de tiempo detecta, en 408, que existe un error con la señal de tiempo basada en GNSS.

En 408, si el módulo de calidad de tiempo determina que la primera fuente de tiempo no ha fallado, el módulo de calidad de tiempo distribuye tiempo desde la primera señal de tiempo como la referencia de tiempo de precisión en 410. En 408, si el módulo de calidad de tiempo determina que la primera fuente de tiempo ha fallado, en 412 el módulo de calidad de tiempo advierte al usuario que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado y que el tiempo puede no ser preciso. De acuerdo con la advertencia a un usuario respecto a la falla, el módulo de calidad de tiempo en 414 puede determinar la mejor fuente de tiempo disponible y, en 416, distribuir la mejor fuente de tiempo disponible como la referencia de tiempo de precisión. El proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se describe con mayor detalle más adelante, con referencia a la figura 7.

Aunque el ejemplo de la figura 4 se limita a una primera y una segunda señal de tiempo, el módulo de calidad de tiempo puede continuar comparando señales de tiempo en orden de cotas de error relativo sobrepasando justo una primera y una segunda señal de tiempo. Por ejemplo, el tiempo basado WWVB se puede comparar con el tiempo de un oscilador local (tomando en consideración la tasa de deriva del oscilador) para determinar si la fuente WWVB ha fallado, etc.

La figura 5 ilustra una segunda modalidad para determinar si la fuente de tiempo primaria o la mejor disponible a fallado. Aunque las señales de tiempo en el ejemplo de la figura 5 se describen como señales específicas, se pueden utilizar otras señales con resultados similares. En 502, el dispositivo de distribución de tiempo recibe una primera señal de tiempo a partir de una primera fuente de tiempo, o la mejor fuente de tiempo disponible, y proporciona la señal de tiempo al módulo de calidad de tiempo. En una modalidad, la primera fuente de tiempo es una señal de tiempo recibida desde un sistema GNSS.

En 504, el dispositivo de distribución de tiempo utiliza la primera señal de tiempo para entrenar un oscilador no inmovilizado para seguir el tiempo proporcionado por la primera señal de tiempo. Mientras el oscilador es entrenado para seguir el tiempo de la primera fuente de tiempo, debido a que el oscilador no está inmovilizado, el tiempo proporcionado por el oscilador entrenado derivará con respecto al de la primera señal de tiempo. No obstante, la tasa de deriva es baja y el dispositivo de distribución de tiempo mantiene la relación de entrenamiento entre la primera señal y el oscilador de manera que la deriva se corrige.

En 506, el módulo de calidad de tiempo compara la primera señal de tiempo con el oscilador entrenado (nuevamente, considerando la tasa de derivada asociada con el oscilador entrenado). En una modalidad, un contador realiza un seguimiento del número de oscilaciones el oscilador entre cada PPS recibido por la primera señal de tiempo. Debido a que el oscilador es entrenado para la primera señal de tiempo, cualquier variación en la cuenta de oscilación de PPS a PPS debe ser baja. Si existe un salto grande en la variación en la cuenta de oscilación, el módulo de calidad de tiempo, en 508, detecta una falla de la primera fuente de tiempo. El umbral para determinar si el módulo de calidad de tiempo detecta una falla de la fuente de tiempo puede depender de las características del oscilador utilizado. Por ejemplo, un oscilador de cristal compensado en temperatura (TCXO) puede tener una tasa de deriva en el intervalo de partes por millón mientras que osciladores de cristal controlados en horno y osciladores basados en cesio pueden tener una tasa de deriva en el orden de partes por mil millones. De esta manera, el umbral para un oscilador más preciso puede ser mayor. Si la variación en la cuenta de oscilaciones excede el umbral, el módulo de calidad de tiempo puede indicar una falla de la primera fuente de tiempo.

En otra modalidad, el oscilador se puede utilizar para validar mediciones de calidad de tiempo transmitidas como parte de la fuente de tiempo. Por ejemplo, una señal IRIG incluye una indicación de calidad de tiempo y calidad de tiempo continúo. El módulo de calidad de tiempo puede utilizar el oscilador para validar la señal de calidad de tiempo recibida como parte de la fuente de tiempo.

En 508, si el módulo de calidad de tiempo determina que la primera de fuente de tiempo no ha fallado, el módulo de calidad de tiempo distribuye tiempo desde la primera señal de tiempo como la referencia de tiempo de precisión en 510. En 508, si el módulo de calidad de tiempo determina que ha fallado la primera fuente de tiempo, en 512 el módulo de calidad de tiempo advierte a un usuario que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado y que el tiempo puede no ser preciso. Además de advertir a un usuario de la falla, el módulo de calidad de tiempo en 514 puede determinar la mejor fuente de tiempo disponible y en 516 distribuye la mejor fuente de tiempo disponible como la referencia de tiempo de precisión. El proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se describe con mayor detalle en lo siguiente con referencia a la figura 7.

Las modalidades ejemplares anteriores proporcionan un sistema robusto de suministro de una referencia de tiempo de precisión a los dispositivos dependientes en tiempo al comparar varias señales de tiempo para determinar si la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado. La figura 6 ilustra una modalidad para determinar si la fuente de tiempo primaria o la mejor disponible ha fallado, en base en la ubicación GNSS. En modalidades en donde GNSS es la mejor fuente de tiempo disponible, la ubicación derivada de la señal GNSS puede utilizar una verificación para falla de la fuente de tiempo GNSS. Este método es particularmente útil en modalidades en donde el dispositivo de distribución de tiempo se encuentra en una ubicación fija conocida. En una modalidad, la ubicación conocida del dispositivo de distribución de tiempo se puede introducir por un usuario en el momento de instalación y se puede modificar según sea necesario. En otra modalidad, la ubicación conocida del dispositivo de distribución de tiempo se puede calcular utilizando señales GNSS.

En 602, el dispositivo de distribución de tiempo recibe la señal GNSS. Aunque el ejemplo de la figura 6 se describe en términos de una señal GNSS única con fines de claridad, una persona habitualmente experta en el ámbito reconocerá que típicamente se utilizan múltiples señales de diversos satélites GNSS para determinar la ubicación de receptor GNSS y se pueden utilizar para calcular con mayor precisión la ubicación de receptor GNSS. En 604, el receptor GNSS calcula la ubicación del dispositivo de distribución de tiempo en base en la señal GNSS recibida. El módulo de calidad de tiempo, en 606, compara la ubicación calculada del dispositivo de distribución de tiempo con la ubicación conocida del dispositivo de distribución de tiempo y determina si la ubicación calculada se encuentra dentro de una distancia umbral a partir de la ubicación conocida.

Debido a que el cálculo de ubicación de GNSS varía en base en las téenicas utilizadas por el receptor GNSS, la distancia umbral puede variar de dispositivo a dispositivo.

En 608, si el módulo de calidad de tiempo determina que la ubicación GNSS se encuentra dentro del umbral, el módulo de calidad de tiempo distribuye el tiempo GNSS como la referencia de tiempo de precisión en 610. En 608, si el módulo de calidad de tiempo determina que la ubicación de GNSS se encuentra fuera del umbral y por lo tanto la fuente de tiempo GNSS ha fallado, en 612, el módulo de calidad de tiempo advierte al usuario que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado y que el tiempo puede no ser preciso. Además de advertir a un usuario de la falla, el módulo de calidad de tiempo en 614 puede determinar la mejor fuente de tiempo disponible y en 616 distribuye la mejor fuente de tiempo disponible como la referencia de tiempo de precisión. El proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se describe con mayor detalle en lo siguiente, con referencia a la figura 7.

En otra modalidad, el módulo de calidad de tiempo puede calcular una tasa de deriva de ubicación utilizando la señal GNSS y comparar la tasa de deriva de ubicación con un umbral definido. Si la tasa de deriva de ubicación excede el umbral definido, el módulo de calidad de tiempo puede determinar, en 608, que la fuente de tiempo GNSS ha fallado.

En una modalidad, el módulo de calidad de tiempo monitorea la fuerza de la señal GNSS instantánea y promedio. Si la fuerza de señal instantánea es más grande que un conjunto establecido para un número establecido de muestras, entonces el módulo de calidad de tiempo puede determinar que la fuente de tiempo GNSS ha fallado. En tal instancia, el módulo de calidad de tiempo puede advertir al usuario y/o basarse en una señal de tiempo secundaria.

En otra modalidad, la constelación satélite se puede monitorear. La constelación satélite se repite cada 24 horas. El módulo de calidad de tiempo puede determinar que la fuente de tiempo GNSS ha fallado al detectar un cambio en la constelación de satélite. En tal instancia, el módulo de calidad de tiempo puede advertir a un usuario y/o basarse en una señal de tiempo secundaria.

La figura 7 ilustra una modalidad para determinar/calcular la mejor fuente de tiempo disponible. En 702, el dispositivo de distribución de tiempo recibe dos o más señales de tiempo consecutivas desde cada una de una pluralidad de fuentes de tiempo. En diversas modalidades, las fuentes de tiempo pueden incluir aquellas descritas en lo anterior. En una modalidad, una señal de tiempo puede ser, por ejemplo, una señal de pulso por segundo (PPS).

En 704, un módulo de calidad de tiempo del dispositivo de distribución de tiempo puede determinar una duración entre cada uno de las dos o más señales de tiempo consecutivas para cada una de la pluralidad de fuentes de tiempo. En una modalidad, la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas se determina en base en los ciclos de un oscilador interno. En diversas modalidades, el oscilador interno puede ser un oscilador de alta precisión tal como un oscilador de cristal controlado en horno (OCXO), un oscilador de cristal compensado en temperatura (TCXO), un oscilador de cristal controlado en voltaje (VCXO), un oscilador de rubidio, un oscilador atómico o similar.

En 706, el módulo de calidad de tiempo puede comparar la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas para cada fuente de tiempo, para determinar una fuente de tiempo con la menor variación en la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas. Por ejemplo, una primera fuente de tiempo y una segunda fuente de tiempo proporcionan un PPS al dispositivo de distribución de tiempo. El módulo de calidad de tiempo calcula una duración entre los pulsos PPS consecutivos para cada una de la primera y segunda fuentes de tiempo. El módulo de calidad de tiempo después puede determinar una variación en la duración entre los pulsos PPS consecutivos.

En 708, el módulo de calidad de tiempo puede seleccionar la fuente de tiempo con la variación más baja en duración entre las señales de tiempo consecutivas como la mejor fuente de tiempo disponible y en 710 distribuye una señal de tiempo en base en la mejor fuente de tiempo disponible a uno o más dispositivos de consumo (por ejemplo, un IED).

En 712, el módulo de calidad de tiempo puede monitorear la mejor fuente de tiempo disponible para determinar una falla de la mejor fuente de tiempo disponible: El módulo de calidad de tiempo puede determinar la falla a través de métodos tales como los descritos en lo anterior con referencia desde la figura 4 hasta la figura 6.

En 714, si el módulo de calidad de tiempo determina que la mejor fuente de tiempo disponible ha fallado, el módulo de calidad de tiempo puede determinar una fuente de tiempo de respaldo al regresar a 706 para determinar la mejor fuente de tiempo disponible. En algunas modalidades, cuando el módulo de calidad de tiempo determina una fuente de tiempo de respaldo, la mejor fuente de tiempo disponible original nuevamente se incluye en el proceso en 706 y, en algunas modalidades, la mejor fuente de tiempo disponible original se puede excluir.

La figura 8 ilustra un diagrama ejemplar que muestra la variación de la duración entre dos o más señales 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 de corrimiento libre 802. La cuenta de corrimiento libre se puede proporcionar por un oscilador interno como se describe en lo anterior. La cuenta de corrimiento libre sobre un período de tO a t9 se muestra por la línea discontinua 806. El ejemplo también incluye una variación máxima 808 y una variación mínima 812 a partir del promedio de cuenta de corrimiento libre 810.

La descripción anterior proporciona numerosos detalles específicos para una comprensión exhaustiva de las modalidades que aquí se describen. No obstante, aquellos expertos en el ámbito reconocerán que uno o más de los detalles específicos se pueden omitir, o se pueden utilizar otros métodos, componentes o materiales. En algunos casos, las operaciones no se muestran ni se describen detalladamente.

Aunque modalidades específicas y aplicaciones de la descripción se han ilustrado y descrito, debe entenderse que la descripción no se limita a la configuración precisa y componentes que aquí se describen. Diversas modificaciones, cambios y variaciones serán evidentes para aquellos expertos en el ámbito se pueden realizar en la distribución, operación y detalles de los métodos y sistemas de la descripción sin por esto apartarse del espíritu y alcance de la descripción.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito al invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método, caracterizado porque comprende: recibir, en un dispositivo de distribución de tiempo, dos o más señales de tiempo consecutivas desde cada una de una pluralidad de fuentes de tiempo; determinar, para cada fuente de tiempo, una duración entre cada una de dos o más señales de tiempo consecutivas, en donde la duración se basa en un oscilador interno; comparar la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas para cada fuente de tiempo para determinar una fuente de tiempo con la menor variación en la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas; seleccionar la fuente de tiempo con la menor variación como la mejor fuente de tiempo disponible; y distribuir la mejor fuente de tiempo disponible a uno o más dispositivos de consumo.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el oscilador interno comprende un oscilador de alta precisión.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el oscilador de alta precisión comprende uno de: un oscilador de cristal controlado en horno (OCXO); un oscilador de cristal compensado en temperatura (TCXO); un oscilador de cristal controlado en voltaje (VCXO); un oscilador de rubidio; o un oscilador atómico.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pluralidad de fuentes de tiempo incluyen uno o más de: un protocolo de grupo de instrumentación ínter-intervalo (IRIG), un sistema de satélite de navegación global (GNSS), una difusión del Instituto Nacional de Ciencia y Teenología (NIST), un protocolo del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP), un protocolo de tiempo de red simple (SNTP) o un protocolo de tiempo de precisión.

5. Un dispositivo de distribución de tiempo, caracterizado porque comprende: una pluralidad de receptores configurados para recibir señales de tiempo consecutivas desde cada una de una pluralidad de fuentes de tiempo de precisión correspondientes; una salida configurada para proporcionar una señal de tiempo de precisión a un dispositivo electrónico inteligente (IED), en donde la señal de tiempo de precisión se determinar a partir de la mejor fuente de tiempo disponible de la pluralidad de fuentes de tiempo de precisión correspondientes; y un módulo de calidad de tiempo configurado para: determinar, para cada una de la pluralidad de fuentes de tiempo de precisión, una duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas, en donde la duración se basa en un oscilador interno; comparar la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas para cada fuente de tiempo, para determinar una fuente de tiempo con la menor variación en la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas; y seleccionar la fuente de tiempo de precisión con la menor variación como la mejor fuente de tiempo disponible.

6. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el oscilador interno comprende un oscilador de alta precisión.

7. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el oscilador de alta precisión comprende uno de: un oscilador de cristal controlado en horno (OCXO); un oscilador de cristal compensado en temperatura (TCXO); un oscilador de cristal controlado en voltaje (VCXO); un oscilador de rubidio; o un oscilador atómico.

8. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la pluralidad de fuentes de tiempo de precisión incluyen uno o más de: un protocolo de grupo de instrumentación inter intervalo (IRIG), un sistema de satélite de navegación global (GNSS), una difusión del Instituto Nacional de Ciencia y Teenología (NIST), un protocolo del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP), un protocolo de tiempo de red simple (SNTP) o un protocolo de tiempo de precisión.

9. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el módulo de calidad de tiempo se configura adicionalmente para: detectar una falla de la fuente de tiempo de precisión seleccionada; y determinar una fuente de tiempo de precisión de respaldo para uso como la mejor fuente de tiempo disponible, en donde el proceso para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se repite para determinar la fuente de tiempo de respaldo.

10. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque para detectar una falla de la fuente de tiempo de precisión seleccionada el módulo de calidad de tiempo está configurado para: seguir un oscilador no inmovilizado con una señal de tiempo a partir de la mejor fuente de tiempo disponible; comparar la señal de tiempo de la mejor fuente de tiempo disponible con una tasa de deriva del oscilador no inmovilizado; y detectar una falla de la mejor fuente de tiempo disponible en respuesta a la comparación que muestra que la señal de tiempo de la mejor fuente de tiempo disponible varía desde la tasa de deriva del oscilador no inmovilizado por un margen definido.

11. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el módulo de calidad de tiempo se configura adicionalmente para indicar una condición de error en respuesta a la detección de una falla de la mejor fuente de tiempo disponible.

12. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque para detectar una falla de la mejor fuente de tiempo de precisión seleccionada, el módulo de calidad de tiempo se configura para: recibir una ubicación en base en una pluralidad de señales de sistema de satélite de navegación global (GNSS) recibidos en el dispositivo de distribución de tiempo; comparar la ubicación recibida con una ubicación conocida del dispositivo de distribución de tiempo; y detectar una falla de la mejor fuente de tiempo disponible en respuesta a la ubicación recibida y la ubicación conocida que difiere por un margen definido.

13. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la ubicación conocida se calcula utilizando una pluralidad de señales de GNSS.

14. El dispositivo de distribución de tiempo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la ubicación conocida se introduce en el dispositivo de distribución de tiempo en la instalación.

15. Un medio de almacenamiento legible en computadora, no transitorio, caracterizado porque tiene instrucciones almacenadas en el mismo, las cuales, cuando se ejecutan por un procesador, provocan que el procesador realice un método para determinar la mejor fuente de tiempo disponible, el método comprende: recibir, en un dispositivo de distribución de tiempo, dos o más señales de tiempo consecutivas desde cada una de una pluralidad de fuentes de tiempo; determinar, para cada fuente de tiempo, una duración entre cada una de dos o más señales de tiempo consecutivas, en donde la duración se basa en un oscilador interno; comparar la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas para cada fuente de tiempo para determinar una fuente de tiempo con la menor variación en la duración entre dos o más señales de tiempo consecutivas; y seleccionar la fuente de tiempo con la menor variación como la mejor fuente de tiempo disponible.

16. El medio de almacenamiento legible en computadora no transitorio de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el oscilador interno comprende un oscilador de alta precisión.

17. El medio de almacenamiento legible en computadora, no transitorio, de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el oscilador de alta precisión comprende uno de: un oscilador de cristal controlado en horno (OCXO); un oscilador de cristal compensado en temperatura (TCXO); un oscilador de cristal controlado en voltaje (VCXO); un oscilador de rubidio; o un oscilador atómico.

18. El medio de almacenamiento legible en computadora, no transitorio, de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la pluralidad de fuentes de tiempo de precisión incluyen uno o más de: un protocolo de grupo de instrumentación ínter-intervalo (IRIG), un sistema de satélite de navegación global (GNSS), una difusión del Instituto Nacional de Ciencia y Teenología (NIST), un protocolo del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) 1588, un protocolo de tiempo de red (NTP), un protocolo de tiempo de red simple (SNTP) o un protocolo de tiempo de precisión.

19. El medio de almacenamiento legible en computadora, no transitorio, de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además distribuir la mejor fuente de tiempo disponible a uno o más dispositivos consumidores.

20. El medio de almacenamiento legible en computadora, no transitorio, de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además: detectar una falla de la fuente de tiempo seleccionada; y determinar una fuente de tiempo de respaldo para uso como la mejor fuente de tiempo disponible, en donde el método para determinar la mejor fuente de tiempo disponible se repite para determinar la fuente de tiempo de respaldo.