CN101873188B - 基于共模共视测量技术的电力通信同步网全同步演进方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力通信同步网全同步领域，具体涉及一种基于共模共视测量技术的电力通信同步网全同步演进方法。用于改变目前同步网存在多个大同步区，多个独立运行的主基准时钟PRC的情况，解决各同步区之间的通信存在同步隐患的问题，尤其是电力通信专网与其他运营商通信网络之间因不同步产生的通信问题，以实现全网同步。
Description
技术领域
本发明涉及电力通信同步网全同步领域，具体涉及一种基于共模共视(CMCV-CommonMode Common View)测量技术的电力通信同步网全同步演进方法。用于改变目前同步网存在多个大同步区，多个独立运行的主基准时钟PRC的情况，解决各同步区之间通信存在同步隐患的问题，尤其是电力通信专网与其他运营商通信网络之间因不同步产生的通信问题，以实现全网同步。
背景技术
国外通信同步网起步早、研究充分，经过多年的建设已经比较完善。欧洲各国及美国的同步网已经形成了全同步或理论全同步，比如，欧洲国家小，同步网规模也小，只建有地面铯钟基准源，不适用GPS组网，全网一个基准钟，采用主从同步方式，正常情况下无频偏，实现全网同步；美国虽为多个主基准时钟源，但其使用GPS技术组网结合同步网监控***，控制和提高主基准时钟源之间的频率偏差，使其主基准时钟源的长期频率准确度优于±1E-13，以达到全网同步。
目前，我国各大运营商及电力通信专网的通信同步网都未实现全同步。电力通信同步网分多个同步大区，同步区之间以混合同步方式运行，不同于欧美国家的情况，本专利采用的方法借鉴欧美国家的经验，但不使用GPS技术，排出了GPS故障和劣化的不可控性。
上述频率准确度的定义是以国际单位中的时间基本单位-原子秒来度量的，实际测量中，是采用一个参考频率源作为相对依据，现有技术的报告和参考资料中都不会给出单位。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现电力通信同步网全同步的方法，对于建设完善的公司电力通信数字同步网，提高通信***性能，保障电网安全、稳定运行，为最终实现公司***全同步具有重要指导意义。
本发明提出了一种基于共模共视测量技术的电力通信同步网全同步演进方法，其特征在于在同一位置建立集中监控***和频率标准***，包括以下步骤：
1)建立集中绝对测量***，包括集中监控***，和一个高精度的频率标准***；
2)让全网所有主基准时钟PRC(Primary Reference Clock，简称PRC)时钟都通过共视的方式与频率标准***比较，即每一个主基准时钟PRC配一对共模共视接收机，一个放在主基准时钟PRC侧，一个放在频率标准***侧，所有的共视接收机跟踪同一个GPS卫星；
3)主基准时钟PRC与标准***比较后得到的绝对误差，在集中监控***中计算处理得到相对误差，再通过相对误差调整各时钟，使各钟之间的频率偏差至少小于±1E-13，就可认为通信同步网实现全同步。
其中，以共模共视的方式实现主基准时钟PRC与标准***之间的比对，得到的比对结果，即主基准时钟PRC与标准***之间的绝对误差通过数据通信电路传输到集中监控***；共模共视比对法是指利用GPS卫星作为媒体，完成相距很远的主基准时钟PRC与频率标准***之间的频率或时间比对，GPS接收机必须工作于共视跟踪状态，跟踪同一颗卫星。
其中，以标准***为比对基准，先得到主基准时钟PRC与标准***之间的频率绝对误差，再由集中监控***处理得到相对误差，根据相对误差来调控PRC，减小之间的频率偏差以达到全同步的目的。4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：绝对比对调控方案是采用GPS卫星共模共视测量技术，由集中绝对测量***加集中调控***构成，集中绝对测量***包括PRC侧的共模共视GPS卫星接收机以及集中调控***侧的共模共视GPS卫星接收机和高精度频率标准***，集中调控***包括调控软、硬件，集中绝对测量***完成对异地的每个PRC的在线绝对测量，绝对测量基准为集中调控***侧的高精度频率标准***，所述高精度频率标准***的精度应优于±1E-14，然后由集中调控***实时收集其测量数据并进行分析处理，同时对每个主基准时钟PRC的铯钟进行实时调控。
本发明技术方案的优点是：
1)该方案中采用绝对比对的方式，且比对的基准是卫星***的地面标准***，不仅提高了比对的基准，而且用同一个测量基准精度，不会引入测量基准误差；
2)共模共视***引入的误差对任何被测点来说基本上是一样的，即使不同测试点的共模共视接收机因其差异性引入的误差不同，此误差也很小，可忽略；
3)比对中进行了各时钟与标准***之间的绝对测量，且跟踪同一颗卫星，信号获取的路径相同，再由此绝对测量得到的时钟之间的相对误差非常精确。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是控制网络运行频率偏差原理示意图；
图2是绝对比对调控方案二***结构示意图，其中：△表示共视接收机。
具体实施方式
已知同步设备的滑码周期是用频率偏差来计算的，当频率偏差优于±1E-13时，算得的滑码周期是20年，即同步设备退运时也不会出现滑码，所以只需令全网不同主基准时钟PRC之间的频率偏差优于±1E-13，便可以认为实现全同步。
基于上述原理，方案中采用了控制网络运行频率偏差的方法，即新建频率标准***，与PRC主基准时钟比对，不仅提高比对的精度，还将比对的结果通过地面链路送入自建的集中监控***，通过监控***的监测调控功能，监控比对各PRC之间的频率偏差，根据此偏差调整PRC，使其频率偏差优于±1E-13。***结构示意图如附图1所示，图中虚线框表示集中监控***，其具有监测和调控的功能，该***与PRC时钟之间双向通信，以实现对主基准时钟PRC的监测和调控。
绝对比对调控方案二是新建频率标准***和电力通信同步网的集中监控***，以频率标准***为比对基准，完成PRC与频率标准***之间的比对，此比对得到的是绝对误差，故命名为绝对比对调控方案二。
该方案是采用GPS卫星共模共视测量技术，由集中绝对测量***加集中调控***构成。集中绝对测量***包括PRC侧的共模共视GPS卫星接收机以及集中调控***侧的共模共视GPS卫星接收机和高精度频率标准***，集中调控***包括调控软、硬件。集中绝对测量***完成对异地的每个PRC的在线绝对测量，绝对测量基准为集中调控***侧的高精度频率标准***(应优于±1E-14)，然后由集中调控***实时收集其测量数据并进行分析处理，同时对每个PRC的铯钟进行实时调控，调控周期需研究。
绝对比对调控方案一***结构示意图如附图2所示，图中由集中绝对测量***和集中调控***两部分组成。集中绝对的测量***如图中上半部分，包括每个主基准时钟PRC及其配置共视接收机、频率标准***及其配置与PRC接收机一一对应的共视接收机。此部分以共模共视的方式实现PRC与标准***之间的频率比对。集中调控***与PRC之间的监控比对信号由数据通信电路(如E1专线、DCN网、IP网等)传输。
分别用A、B两点表示两个不同的主基准时钟PRC。共模共视比对时，假定A、B两点测量数据分别为Φa和Φb，则Φa＝φa+ea+es，Φb＝φb+eb+es，其中φa和φb分别为A、B两点的实际相位数据，ea和eb分别为A、B两点的测量误差(共模共视***误差，不包括测量基准误差)，es为测量基准误差。因此，在集中监控***进行比对分析处理时，可得到A、B两点的相对相位为：Φab＝Φa-Φb＝(φa+ea+es)-(φb+eb+es)＝(φa+ea)-(φb+eb)，假定A、B两点测量误差相同，则有Φab＝Φa-Φb＝φa-φb，否则，测量误差对其调控将有影响，实际上共模共视***引入的误差对任何被测点来说基本上是一样的，即使不同测试点的共模共视接收机因其差异性引入的误差不同，此误差也很小，可忽略。由此可见，不会引入测量基准误差(同一个测量基准，且绝对测量即测量基准优于±1E-14)，而且共模共视***误差基本上可忽略不计。
此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。
Claims (2)
1.一种基于共模共视测量技术的电力通信同步网全同步演进方法，其特征在于在同一位置建立集中监控***和频率标准***，包括以下步骤：
1）建立集中绝对测量***，包括集中监控***，和一个高精度的频率标准***；
2）让全网所有主基准时钟PRC时钟都通过共视的方式与频率标准***比较，即每一个主基准时钟PRC配一对共模共视接收机，一个放在主基准时钟PRC侧，一个放在频率标准***侧，所有的共视接收机跟踪同一个GPS卫星；
3）主基准时钟PRC与标准***比较后得到的绝对误差，在集中监控***中计算处理得到相对误差，再通过相对误差调整各时钟，使各钟之间的频率偏差至少小于±1E-13，就可认为通信同步网实现全同步；
以共模共视的方式实现主基准时钟PRC与标准***之间的比对，得到的比对结果，即主基准时钟PRC与标准***之间的绝对误差通过数据通信电路传输到集中监控***；共模共视比对法是指利用GPS卫星作为媒体，完成相距很远的主基准时钟PRC与频率标准***之间的频率或时间比对，GPS接收机必须工作于共视跟踪状态，跟踪同一颗卫星；
以标准***为比对基准，先得到主基准时钟PRC与标准***之间的频率绝对误差，再由集中监控***处理得到相对误差，根据相对误差来调控PRC，减小之间的频率偏差以达到全同步的目的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述绝对误差是通过绝对比对调控方案得到的，所述绝对比对调控方案是采用GPS卫星共模共视测量技术，由集中绝对测量***加集中调控***构成，集中绝对测量***包括PRC侧的共模共视GPS卫星接收机以及集中调控***侧的共模共视GPS卫星接收机和高精度频率标准***，集中调控***包括调控软、硬件，集中绝对测量***完成对异地的每个PRC的在线绝对测量，绝对测量基准为集中调控***侧的高精度频率标准***，所述高精度频率标准***的精度应优于±1E-14，然后由集中调控***实时收集其测量数据并进行分析处理，同时对每个主基准时钟PRC的铯钟进行实时调控。
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