CN109150887A - 一种电力配网地面时间同步方法及*** - Google Patents

一种电力配网地面时间同步方法及*** Download PDF

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张国翊
朱海龙
周红阳
文安
金鑫
赵晗祺
黄维芳
吴斌
周永其
许伟
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Abstract

本发明公开了一种电力配网地面时间同步方法及***，该方法包括根据时钟源作为时钟宿获取时间同步信号；将所述时钟源BITs外时间口为电口B码接口；根据所述时间同步信号和所述电口B码接口，实现电力配网地面时间同步。该方法可将PTN产品形态作为IP化的传输设备，支持PTP 1588v2时间同步国际标准，通过有线通信，从位于较高网络层次的设备引入高精度时间源，端到端将时间信息传到电力配网二次终端，实现电力配网二次终端的时间同步。解决在接入层部署海量GPS或北斗的问题，整网只需在较高网络层次部署主、备时间源，时间同步精度端到端达到+‑1.5us，远远满足电力配网的时间同步精度要求。

Description

一种电力配网地面时间同步方法及***
技术领域
本发明涉及电力通信领域，具体涉及一种电力配网地面时间同步方法及***。
背景技术
输变电电网公司变电站业务以光纤差动保护为代表的线路保护因其工作机制的特殊性，对通信网络提出了时间同步要求。
光纤差动保护又称纵联差动保护，是一种借助于线路光纤通道，实时地向对侧传递采样数据，同时接受对侧的采样数据，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算，根据电流差动保护的制动特性方程进行判别，判为区内故障时动作跳闸，判为区外故障时保护不动作的继电保护。
差动保护优点鲜明，随着光纤通信的发展，已成为高压线路主流保护。
①基于基尔霍夫电流定律的差动原理具有天然的选择性，防止区外动作，以免扩大事故范围；
②差流反应灵敏，差动保护动作简单、可靠、快速；
③分相计算差流，相与相之间互不干扰，具有天然的选相功能，便于电力***检修线路相别；
④不受电力***震荡影响，非故障时无论***如何震荡，流进和流出始终相等，避免误动；
⑤不受非全相运行(缺相运行)影响，分相差动使相与相之间没有关联。
原理上需要收发两端在同一时刻的电流采样值进行比较，否则会引起计算误差，甚至误动作。100us的时间精度对应收发两端间的1.8°相角采样误差。
目前，电力变电站的现有时间同步采用站点从天上引入时间源GPS或北斗实现，但是往往站点施工困难，需要馈线穿墙出户；电力配网海量接入场景，建设成本、工程安装、维护都存在很大的代价，实际部署不切实际。
因此，将光纤差动保护技术延伸到电力智能化配网的保护领域，如何对电力配网二次终端实现时间同步，是同行业亟待解决的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供一种小型化工业级PTN通信***，可提高电力配网通信的智能化，做到可维可控、易维易用，强图形化管理，达到工业级、轻量化的效果。
第一方面，本发明提供一种电力配网地面时间同步方法，包括：
根据时钟源作为时钟宿获取时间同步信号；
将所述时钟源BITs外时间口为电口B码接口；
根据所述时间同步信号和所述电口B码接口，实现电力配网地面时间同步。
进一步地，所述时钟源为同步以太网接口、外部定时接口或1588v2时间同步接口。
第二发明，本发明还提供一种电力配网地面时间同步***，包括：中心站、主时钟源、次时钟源、第一PTP转接盒、第二PTP转接盒、BITS设备和继电保护设备；
所述中心站通过IP网络控制所述主时钟源和次时钟源；
所述主时钟源经过所述第一PTP转接盒将信号转化后，通过SDH网络通信与所述次时钟源相互通信；
所述BITS设备作为频率基准源，分别与所述主时钟源和次时钟源连接；
所述继电保护设备通过B码接口与所述主时钟源和次时钟源连接；
所述主时钟源和所述次时钟源分别包括：获取模块、电口B码接口和同步模块；
所述获取模块，用于根据时钟源作为时钟宿获取时间同步信号；
所述时钟源BITs外时间口的为电口B码接口；
所述同步模块，用于根据所述时间同步信号和所述电口B码接口，实现电力配网地面时间同步。
进一步地，所述时钟源为同步以太网接口、外部定时接口或1588v2时间同步接口。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果包括：PTN产品形态作为IP化的传输设备，支持PTP 1588v2时间同步国际标准，可通过有线通信，从位于较高网络层次的设备引入高精度时间源，端到端将时间信息传到电力配网二次终端，实现电力配网二次终端的时间同步，时间同步精度端到端达到+-1.5us，远远满足电力配网的时间同步精度要求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种电力配网地面时间同步方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种电力配网地面时间同步***的框图；
图3为本发明实施例提供的同步模块的框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1所示，本发明提供的一种电力配网地面时间同步方法，包括：
S101、根据时钟源作为时钟宿获取时间同步信号；
S102、将所述时钟源BITs外时间口为电口B码接口；
S103、根据所述时间同步信号和所述电口B码接口，实现电力配网地面时间同步。
在上述步骤S101中，时钟源为同步以太网接口、外部定时接口或1588v2时间同步接口。
本发明提供的电力配网地面时间同步方法，将PTN产品形态作为IP化的传输设备，支持PTP 1588v2时间同步国际标准，通过有线通信，从位于较高网络层次的设备引入高精度时间源，端到端将时间信息传到电力配网二次终端，实现电力配网二次终端的时间同步。解决在接入层部署海量GPS或北斗的问题，整网只需在较高网络层次部署主、备时间源，时间同步精度端到端达到+-1.5us，远远满足电力配网的时间同步精度要求。
第二方面，本发明还提供了电力配网地面时间同步***，参照图2所示，中心站、主时钟源、次时钟源、第一PTP转接盒、第二PTP转接盒、BITS设备和继电保护设备；
所述中心站通过IP网络控制所述主时钟源和次时钟源；
所述主时钟源经过所述第一PTP转接盒将信号转化后，通过SDH网络通信与所述次时钟源相互通信；
所述BITS设备作为频率基准源，分别与所述主时钟源和次时钟源连接；
所述继电保护设备通过B码接口与所述主时钟源和次时钟源连接；
所述主时钟源和所述次时钟源，分别包括：获取模块、电口B码接口和同步模块；
所述获取模块，用于根据时钟源作为时钟宿获取时间同步信号；时钟源为同步以太网接口、外部定时接口或1588v2时间同步接口。
所述时钟源BITs外时间口的为电口B码接口；
所述同步模块，用于根据所述时间同步信号和所述电口B码接口，实现电力配网地面时间同步。
其中：本发明提供的***，其中同步模块，参照图3所示，可支持任意时钟源作为时钟宿，可选时钟源包括，同步以太网接口、外部定时接口、1588v2时间同步接口。工作模式包括，跟踪、保持、自由振荡。支持无损时钟源切换。
目前电力220kV及以上变电站，时钟源BITs外时间口普遍用的是光口B码(灯亮对应高电平，低对应底电平，由灭转亮的跳变对应准时延，采用IRIG-B000格式)。IR1G-B码符合IRIG Standard 200-04的规定，并含有年份和时间信号质量信息(参照IEEE C 37.118-2005)。但是光口故障率高于电口，在配网海量接入的场景下，将外时间光口B码改成电口B码，提高外时间口的可靠性。
因此，本发明在配网通过有线通信的时间同步技术，避免接入点海量部署GPS或北斗时间源，实现电力智能终端间的时间同步，为电力配网更高效的保护和更精确的电力模拟参数检测提供可能。通信设备PTN出电口外时间B码，也提高了端口可靠性。
即：在电力配网借助有线通信PTN产品形态，实现配网海量电力二次终端的地面时间同步。在满足配网智能化的时间同步需求的同时，又避免海量接入终端部署GPS的高建设投入和高维护投入。
适应行业的场景，改造通信设备的外时间口，出电口B码。实现通信设备和电力二次终端的直接外时间口对接，降低对接实现的风险。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种电力配网地面时间同步方法，其特征在于，包括：
根据时钟源作为时钟宿获取时间同步信号；
将所述时钟源BITs外时间口为电口B码接口；
根据所述时间同步信号和所述电口B码接口，实现电力配网地面时间同步。
2.如权利要求1所述的一种电力配网地面时间同步方法，其特征在于，所述时钟源为同步以太网接口、外部定时接口或1588v2时间同步接口。
3.一种电力配网地面时间同步***，其特征在于，包括：中心站、主时钟源、次时钟源、第一PTP转接盒、第二PTP转接盒、BITS设备和继电保护设备；
所述中心站通过IP网络控制所述主时钟源和次时钟源；
所述主时钟源经过所述第一PTP转接盒将信号转化后，通过SDH网络通信与所述次时钟源相互通信；
所述BITS设备作为频率基准源，分别与所述主时钟源和次时钟源连接；
所述继电保护设备通过B码接口与所述主时钟源和次时钟源连接；
所述主时钟源和所述次时钟源分别包括：获取模块、电口B码接口和同步模块；
所述获取模块，用于根据时钟源作为时钟宿获取时间同步信号；
所述时钟源BITs外时间口的为电口B码接口；
所述同步模块，用于根据所述时间同步信号和所述电口B码接口，实现电力配网地面时间同步。
4.如权利要求3一种电力配网地面时间同步***，其特征在于，所述时钟源为同步以太网接口、外部定时接口或1588v2时间同步接口。
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