CN204615506U - 配电主站与配电终端时钟同步*** - Google Patents

配电主站与配电终端时钟同步*** Download PDF

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李克文
欧世锋
吴丽芳
吴剑豪
周杨珺
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李珊
林强
程强
梁朔
莫凤芝
俞小勇
祝文姬
韦杏秋
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Abstract

本实用新型公开了一种配电主站与配电终端时钟同步***，发明人利用GPS/北斗的时钟功能构建了一种配电主站与配电终端时钟同步***，主站***和配电自动化终端通过GPS/北斗时钟进行时钟同步过程。据此建立了一种时钟同步方法，其中时钟同步时刻的选择过程中，将连续三次的通道延时△t1、△t2、△t3的延时误差作为判断时钟同步时刻的选择依据，使得后续延时传递过程中下发的通道延时为延时获得过程得到的3次通道延时的平均值。应用本实用新型的时钟同步方法中的时钟同步协议是基于现有SNTP对时协议，在对时的时刻以及通道延时上做了更为精确地选择，尤其对通道延时不稳定的无线通信网络，能实现时钟同步误差精度更高的目的。

Description

配电主站与配电终端时钟同步***
技术领域
本实用新型属于电力配电自动化***领域，尤其涉及一种配电主站(即配电自动化主站***)与配电终端(即配电自动化终端)时钟同步***。
背景技术
电力***属于与时间相关的***，配电网事故分析的准确性取决于事件顺序的时钟的精度。然而，现在运行的配电自动化***，在对配电终端设备进行时钟同步时，往往没有考虑通信网络的通道延时，直接发送对时指令进行对时，因此对时误差大。尤其是采用无线通信网络通信且处在网络忙时状态时，通道延时有时达10s以上，此种情况下，对时误差将更大。为减小对时误差，配电自动化***一般采用SNTP(Simple Network TimeProtocol-简单网络时间协议)协议对时，对时误差缩小到500ms以内，但在通信网络的延时不稳定时(尤其是无线通信网络)，对时精度得不到保障。如何在各种网络通信状态的下，对现有的对时机制进行改进，保障对时精度就显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种配电主站与配电终端时钟同步***，以实现在不改变现有时钟同步协议(SNTP协议)的条件下，时钟同步误差精度更高。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：配电主站与配电终端时钟同步***，主要包括依次连接的GPS/北斗时钟、主站***和配电自动化终端，主站***和配电自动化终端通过有线介质通信网络及无线网络相互连接。
配电自动化终端含有无线通信模块。
无线网络为GPRS、CDMA、3G。
主站***和配电自动化终端通过GPS/北斗时钟进行时钟同步过程。
时钟同步过程包括延时获得过程、时钟同步时刻的选择过程、延时传递过程、时间同步过程。
延时传递过程中下发的通道延时为延时获得过程得到的3次通道延时的平均值。
时钟同步时刻的选择过程中，将连续三次的通道延时△t1、△t2、△t3的延时误差作为判断时钟同步时刻的选择依据，如果其中i＝1,2,3，平均延时则通道延时稳定，配电主站与配电终端时钟同步过程继续；如果则通道延时不稳定，配电主站与配电终端时钟同步过程不能继续进行，继续重复延时获得过程直至延时误差小于等于5％，或者选择其他时间段重新进行配电主站与配电终端的时钟同步。
针对现有配电主站与配电终端时钟同步过程存在的问题，根据实际情况和相关技术要求，发明人利用GPS/北斗的时钟功能构建了一种配电主站与配电终端时钟同步***，主站***和配电自动化终端通过GPS/北斗时钟进行时钟同步过程。据此建立了一种时钟同步方法，包括延时获得过程、时钟同步时刻的选择过程、延时传递过程、时间同步过程，其中时钟同步时刻的选择过程中，将连续三次的通道延时△t1、△t2、△t3的延时误差作为判断时钟同步时刻的选择依据，使得后续延时传递过程中下发的通道延时为延时获得过程得到的3次通道延时的平均值。应用本实用新型的时钟同步方法中的时钟同步协议是基于现有SNTP对时协议，在对时的时刻以及通道延时上做了更为精确地选择，尤其对通道延时不稳定的无线通信网络，能实现时钟同步误差精度更高的目的。
附图说明
图1是配电自动化主站***与配电自动化终端***连接图。
图2是本实用新型配电主站与配电终端时钟同步***的结构示意图。
图3是配电主站与配电终端时钟同步中延时获得过程的示意图。
图4是配电主站与配电终端时钟同步中延时传递过程的示意图。
图5是配电主站与配电终端时钟同步中时钟同步过程的示意图。
图中：TI-类别标识，FC-功能码，COT-传输原因，PRM-信源信息位。
具体实施方式
图1显示了配电自动化主站***与配电自动化终端***的连接关系。
如图2所示，本实用新型配电主站与配电终端时钟同步***主要包括依次连接的GPS/北斗时钟、主站***和配电自动化终端(含有无线通信模块)，主站***和配电自动化终端通过有线介质通信网络及无线网络GPRS、CDMA、3G等相互连接，主站***和配电自动化终端通过GPS/北斗时钟进行时钟同步过程。
下面以DL/T634.5101-2002协议的平衡式来说明本实用新型配电主站与配电终端的时钟同步过程，其时钟同步方法是基于SNTP对时协议，通过合理选择时钟同步指令的发送时刻和下发合理的通道延时，达到提高对时精度的目的，具体如下：
应用本实用新型的时钟同步方法由以下四个阶段组成：延时获得过程、时钟同步时刻的选择过程、延时传递过程、时间同步过程。
(1)延时获得过程(图3)
该过程用于获得配电主站至配电终端间的通道延时，具体过程是：配电主站以“延时获得指令”报文作为该过程的启动，并将发出该报文第一位的毫秒时刻作为时间信息置入报文中，假设该时刻为ta；配电终端收到“延时获得命令”报文的瞬间，配电终端时间以ta时刻开始计时；经过tb的处理时间后，配电终端立即以“延时获得确认”报文响应，以发出该报文第一位的毫秒时刻作为时间信息置入报文中，该时刻计作tc，则tc＝ta+tb；配电主站收到“延时获得确认”报文的瞬间，记录下此刻配电主站时刻td，则配电主站***至配电终端间的通道延时
(2)时钟同步时刻的选择过程
再重复“延时获得过程”2次，分别得到传输延时△t2、△t3，则平均延时为如果△t1、△t2、△t3与平均延时为△t的差值的绝对值除以△t的值为延时误差，即其中i＝1,2,3，则通道延时非常稳定，对时流程继续进行；如果则通道延时不稳定，不适合对时，重复延时获得过程，直至延时误差小于等于5％。
(3)延时传递过程(图4)
该过程用于配电主站将计算的平均通道传输延时传递给配电终端，具体过程是：配电主站将计算的平均通道传输延时以数据突发的数据格式传输到配电终端，配电终端链路层进行确认。配电终端将此时间值和帧传输耗时之和作为时钟同步时间校正值，帧传输耗时等于帧长除以传输速率。
(4)时钟同步过程(图5)
该过程用于主站***与配电终端进行时间同步，具体过程是：“时钟同步”指令报文包含从配电主站发出的当前时钟T，该时钟T是时钟同步报文的第1位发出的时刻。配电终端收到主站发送的“时钟同步”指令报文并解析报文后，将报文中的时钟T加上校正时间值作为同步时间来更新配电终端的当前时间；同时，在未对时之前，记录下配电终端的当前时刻时间，该时刻减去时间校正值作为响应的确认报文的时间信息。

Claims (1)

1.一种配电主站与配电终端时钟同步***，其特征在于主要包括依次连接的GPS/北斗时钟、主站***和配电自动化终端，主站***和配电自动化终端通过有线介质通信网络及无线网络相互连接；所述配电自动化终端含有无线通信模块；所述无线网络为GPRS、CDMA、3G；所述主站***和配电自动化终端通过GPS/北斗时钟进行时钟同步过程。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106455039A (zh) * 2016-11-08 2017-02-22 石家庄科林电气股份有限公司 一种配电网中提高对时精度的通信终端、网络和方法
CN114114134A (zh) * 2021-11-19 2022-03-01 广东电网有限责任公司汕尾供电局 一种智能电能表的对时方法

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