CN102315985B - 采用ieee1588协议的智能装置时间同步精度测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法，时间测试仪作为主钟，向被测智能设备发出IEEE1588同步报文建立稳定时间同步；信号发生设备向被测智能装置和时间测试仪同时输入开关量电信号；时间测试仪和被测智能装置分别捕获输入的开关量电信号的时间戳，被测智能装置产生GOOSE报文向时间测试仪发送；时间测试仪提取接收到GOOSE报文中的被测智能装置开关量输入时间戳，该时间戳与时间测试仪时间戳差值的绝对值就是被测智能装置的时间同步误差；本发明利用时间测试仪，采用IEEE1588协议进行时间同步，当开关量输入信号变化时，通过GOOSE报文把开关量变化时的时间戳发送出去，保证了报文传输的实时性，提高了测试精度和实时性。

Description

采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法
技术领域
本发明属于电力工程的继电保护自动化领域，涉及一种采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法。
背景技术
智能变电站自动化***网络结构简单，节点固定，很适合采用IEEE1588网络时间同步协议，IEEE1588的全称是“网络测量和控制***的精密时钟同步协议标准”；采用IEEE1588时间同步方式省去了专用的时间同步网络，原理简单，协议实现占用设备资源小，配置简单。
智能装置的时间同步性能的好坏通过时间同步指标的测量而获得。IRIG-B、秒脉冲等同步方式可通过示波器或时间测试仪器精确的测试出，但IEEE1588是网络时间同步协议，只有当被测智能装置本身有秒脉冲输出时，才能方便地测试其采用IEEE1588协议的时间同步精度。
采用IEEE1588协议的智能装置同步精度测试原理如图1和图2所示。图1中，时间服务器采用GPS信号作为时间源，其输出秒脉冲信号作为测试的基准。当时间服务器和被测智能设备稳定同步后，分别从时间服务器和被测智能设备上获取秒脉冲信号输入示波器或时间测试仪，示波器或时间测试仪对两路秒脉冲进行比对，两路秒脉冲信号上升沿之间的差值就是被测智能设备的时间同步精度。图2中，时间测试仪自身就采用GPS信号作为时间源，具有基准秒脉冲信号，然后把被测智能设备的秒脉冲引入到测试仪，测试仪对基准秒脉冲和被测设备的秒脉冲进行比对，得到被测智能设备的时间同步精度。
这两种方法的实质是一样的，都是基于秒脉冲比对的原理。但这种基于秒脉冲比对原理的方法其缺点也显而易见：虽然此方法原理简单且可以精确测量出时间精度，但实际中大多数智能装置并没有秒脉冲信号输出接口，这就使得基于秒脉冲比对原理的方法失去了实施条件。因此对于智能装置，很有必要寻找一种不依赖于秒脉冲比对的方法测试智能装置的精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法，以解决采用IEEE1588协议的智能装置在没有秒脉冲输出接口时的时间同步精度测试方法。
为实现上述目的，本发明的采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法步骤如下：
（1）将信号发生设备分别和被测智能装置、时间测试仪电连接，被测智能装置与时间测试仪以光纤方式连接；
（2）时间测试仪作为主钟，向被测智能设备发出IEEE1588同步报文，时间测试仪与被测智能装置建立稳定时间同步；
（3）信号发生设备向被测智能装置和时间测试仪同时输入开关量电信号；
（4）时间测试仪捕获输入的开关量电信号的时间戳；智能装置接收到开关量输入电信号时，捕获输入的开关量时间戳,且立即产生GOOSE报文向时间测试仪发送出去，所述GOOSE报文中包含被测智能装置捕获的时间戳；
（5）时间测试仪接收被测智能装置发送的GOOSE报文，并提取GOOSE报文中的被测智能装置开关量输入时间戳，将该时间戳与时间测试仪获得自身接收的开关量输入时间戳做差，该差值的绝对值就是被测智能装置的时间同步误差。
进一步的，所述步骤（5）中时间测试仪获得两个时间戳，分别为时间测试仪自身接收到的开关量输入时间戳和从GOOSE报文中提取到的被测智能装置时间戳。
本发明的采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法，利用时间测试仪，采用IEEE1588协议进行时间同步，具有开关量输入电接口和以太网光纤接口，当开关量输入信号变化时，通过GOOSE报文把开关量变化时的时间戳发送出去，GOOSE报文经表示层后直接映射到链路层和物理层，保证了报文传输的实时性，提高了测试精度和实时性。
附图说明
图1是现有技术中一种智能装置同步精度的测试原理图；
图2是现有技术中另一种智能装置同步精度的测试原理图；
图3是实施例的智能装置同步精度的测试原理图；
图4是又一实施例的智能装置同步精度的测试原理图；
图5是实施例的测试方法流程图。
具体实施方式
GOOSE是IEC61850标准为解决变电站快速通信需求，尤其是继电保护跳闸信息传输，而提出的一种快速报文机制。GOOSE报文经表示层后直接映射到链路层和物理层，能采用具有优先级和VLAN标志的交换以太网技术，保证了报文传输的实时性。这一点为采用IEEE1588协议的智能装置的时间同步精度测试提供了技术先决条件。 
本专利申请采用的智能装置时钟同步精度的测试方法，利用已有的时间测试仪，即可以实现对一类智能装置的IEEE1588时钟同步精度测试，这类智能装置的特征是: 采用IEEE1588进行时间同步，不具有秒脉冲输出接口，具有开关量输入电接口和以太网光纤接口，当开关量输入信号变化时，可以通过GOOSE报文把开关量变化时的时间戳发送出去。
图3为本专利申请实施例的采用IEEE1588实现时间同步的智能装置的同步精度测试原理图，信号发生设备和被测智能装置以电方式连接，信号发生设备和时间测试仪以电方式连接，被测智能装置与时间测试仪以光纤方式连接。
首先，时间测试仪作为主钟，被测智能装置作为从钟，主钟向从钟发送同步报文，经过一段合适的时间后，可认为此时被测智能装置与主钟的时间同步已稳定。信号发生设备向被测智能装置和时间测试仪同时输入开关量电信号，时间测试仪具有较高时间戳分辨率，可以获取准确的开关量输入时间戳t1。被测智能装置接收到开关量输入信号时，也可以捕获准确的开关量输入时间戳t2,被测智能装置随后立即发送GOOSE报文，GOOSE报文中包含开关量输入准确时间戳t2。时间测试仪接收到被测智能装置发出的GOOSE报文，从GOOSE报文中提取到t2。然后时间测试仪可以通过比对自身接收到的开关量输入时间戳t1和从GOOSE报文中提取到的时间戳t2，从而计算出智能装置的此次试验的时间误差| t1- t2|。
如图5所示，本实施例测试方法具体流程如下：
S1、 搭建测试环境：将信号发生设备分别和被测智能装置、时间测试仪电连接，被测智能装置与时间测试仪以光纤方式连接；时间测试仪作为主钟，发出IEEE1588同步报文与被测智能装置建立稳定时间同步；
S2、 信号发生设备向被测智能装置和时间测试仪同时输入开关量电信号；
S3、 时间测试仪具有高时间戳分辨率，捕获准确的开关量输入电信号的时间戳；
S4、 被测智能装置接收到开关量输入电信号时，可以捕获准确的开关量输入时间戳,且立即产生GOOSE报文向时间测试仪发送出去，GOOSE报文中包含智能装置捕获的准确时间戳；
S5、 时间测试仪接收GOOSE报文，并提取GOOSE报文中的开关量输入时间戳；
S6、 时间测试仪获得2个时间戳：自身接收到的开关量输入时间戳和从GOOSE报文中提取到的时间戳，该两个时间戳差值的绝对值就是智能装置的此次试验的时间同步误差；
  在实际操作中，此实验应进行N次，其中的|t1- t2|最大值即为被测智能装置采用IEEE1588协议的时间同步精度。
图4为本专利申请的又一实施例的测试原理图，与图3相比，时间测试仪自身输出开关量输出信号，此开关量输出信号同时输入到时间测试仪和被测智能装置，同时被测智能装置与时间测试仪以光纤方式连接。此实施例中把信号发生设备的功能集成在了时间测试仪中，因此不再需要单独的信号发生设备，但测试流程与第一种实施例相同。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
(1)将信号发生设备分别和被测智能装置、时间测试仪电连接，被测智能装置与时间测试仪以光纤方式连接；
(2)时间测试仪作为主钟，被测智能装置作为从钟，由时间测试仪向被测智能装置发出IEEE1588同步报文，时间测试仪与被测智能装置建立稳定时间同步；
(3)信号发生设备向被测智能装置和时间测试仪同时输入开关量电信号；
(4)时间测试仪捕获输入的开关量电信号的时间戳；被测智能装置接收到开关量输入电信号时，捕获输入的开关量时间戳，且立即产生GOOSE报文向时间测试仪发送出去，所述GOOSE报文中包含被测智能装置捕获的开关量时间戳；
(5)时间测试仪接收被测智能装置发送的GOOSE报文，并提取GOOSE报文中的被测智能装置开关量输入时间戳，将该被测智能装置开关量输入时间戳与时间测试仪获得自身接收的开关量输入时间戳做差得到一个差值，该差值的绝对值就是被测智能装置的时间同步误差；解决了被测智能装置在没有秒脉冲输出接口时的时间同步精度测试问题。
2.根据权利要求1所述的采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法，其特征在于：所述步骤(5)中时间测试仪获得两个时间戳，分别为时间测试仪自身接收到的开关量输入时间戳和从GOOSE报文中提取到的被测智能装置开关量输入时间戳。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102611086B (zh) * 2012-03-27 2015-01-07 许继电气股份有限公司 一种区域配电网集中式网络化保护***及方法
CN103676734A (zh) * 2013-11-30 2014-03-26 许继电气股份有限公司 一种主从模块结构的智能电力装置
CN103746962B (zh) * 2013-12-12 2017-01-25 华南理工大学 一种goose电力实时报文加解密方法
CN105490797B (zh) * 2014-09-17 2019-05-21 珠海优特电力科技股份有限公司 基于goose机制的信号同步***及方法
CN104836705A (zh) * 2015-05-13 2015-08-12 国家电网公司 对智能变电站时延标定交换机进行标定时延误差测试方法
CN104883235A (zh) * 2015-06-26 2015-09-02 上海远景数字信息技术有限公司 基于ptp协议的提高时钟时间同步精度的方法
CN106094495B (zh) * 2016-06-15 2018-06-19 国网江苏省电力公司电力科学研究院 变电站智能电子设备时间同步精度和守时精度的测试方法
CN106451763B (zh) * 2016-08-23 2019-03-19 江苏方天电力技术有限公司 一种无需全局同步***的智能变电站站级总线网络***
CN111756593B (zh) * 2019-03-28 2023-01-17 北京米文动力科技有限公司 时间同步***的同步精度的自测方法以及测试方法
CN112383378A (zh) * 2020-10-27 2021-02-19 许继集团有限公司 一种基于ptp协议的变电站网络设备对时检测方法及***
CN113507337B (zh) * 2021-07-21 2022-06-14 中国第一汽车股份有限公司 时钟同步精度的确定方法、装置、介质及设备
CN114221731B (zh) * 2021-12-09 2024-04-16 北京罗克维尔斯科技有限公司 时间同步精度确定方法、***及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1452353A (zh) * 2002-04-12 2003-10-29 昂科信息技术(上海)有限公司 智能分配无线局域网虚拟网段及数据传输的方法和装置
CN101741139A (zh) * 2009-12-28 2010-06-16 广东电网公司电力科学研究院 一种数字化变电站的通信状态检测方法及其装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003090411A1 (en) * 2002-04-18 2003-10-30 Sarnoff Corporation Methods and apparatus for providing ad-hoc networked sensors and protocols

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1452353A (zh) * 2002-04-12 2003-10-29 昂科信息技术(上海)有限公司 智能分配无线局域网虚拟网段及数据传输的方法和装置
CN101741139A (zh) * 2009-12-28 2010-06-16 广东电网公司电力科学研究院 一种数字化变电站的通信状态检测方法及其装置

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