被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著變電站自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能變電站由于信息數(shù)字化的采用，為各種高級(jí)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)，已經(jīng)成為變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的主要方向。
[0003]IEC61850對(duì)于變電站數(shù)字化后智能設(shè)備組網(wǎng)層次有明確的定義，過程層和間隔層設(shè)備的信息交換，替代了傳統(tǒng)變電站一次設(shè)備(例如交流傳感器和斷路器)和二次設(shè)備(例如繼電保護(hù)、自動(dòng)化裝置)之間的信號(hào)連接，對(duì)于安全性和可靠性有很高的要求。
[0004]由于信號(hào)采集數(shù)字化，數(shù)據(jù)的時(shí)間屬性成為數(shù)據(jù)的分析的一個(gè)關(guān)鍵要素。目前數(shù)字變電站的建設(shè)也考慮到這個(gè)因素，支持IRIG-B專用信號(hào)授時(shí)、IEC61588網(wǎng)絡(luò)授時(shí)已經(jīng)成為數(shù)字化變電站IED設(shè)備的必備功能。對(duì)于較高電壓等級(jí)(I I OkV以上)的變電站，關(guān)鍵數(shù)據(jù)組成冗余網(wǎng)絡(luò)傳輸也是通用做法。
[0005]然而，1588授時(shí)信息存在由于網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)節(jié)(如交換機(jī)、光纖)的故障導(dǎo)致時(shí)間失鎖等不足，其可靠性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要針對(duì)1588授時(shí)信息可靠性不足的問題，提供一種被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)方法與系統(tǒng)，提高授時(shí)可靠性。
[0007]—種被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)方法，包括步驟:
[0008]將1588報(bào)文分別通過多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)接入被授時(shí)設(shè)備，其中，所述被授時(shí)設(shè)備內(nèi)置有本地時(shí)鐘；
[0009]在所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)中分別對(duì)輸入的1588報(bào)文并行同步進(jìn)行識(shí)別和時(shí)標(biāo)處理；
[0010]根據(jù)1588協(xié)議，分別得到多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間；
[0011 ]分別將所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間輸入至所述本地時(shí)鐘，獲取所述被授時(shí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息；
[0012]根據(jù)所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間以及所述運(yùn)行狀態(tài)信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)跟隨策略，以自適應(yīng)調(diào)節(jié)所述授時(shí)設(shè)備選取的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0013]一種被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)系統(tǒng)，包括:
[0014]接入模塊，用于將1588報(bào)文分別通過多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)接入被授時(shí)設(shè)備，其中，所述被授時(shí)設(shè)備內(nèi)置有本地時(shí)鐘；
[0015]識(shí)別模塊，用于在所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)中分別對(duì)輸入的1588報(bào)文并行同步進(jìn)行識(shí)別和時(shí)標(biāo)處理；
[0016]處理模塊，用于根據(jù)1588協(xié)議，分別得到多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間；
[0017]運(yùn)行狀態(tài)獲取模塊，用于分別將所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間輸入至所述本地時(shí)鐘，獲取所述被授時(shí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息；
[0018]自適應(yīng)模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間以及所述運(yùn)行狀態(tài)信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)跟隨策略，以自適應(yīng)調(diào)節(jié)所述授時(shí)設(shè)備選取的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0019]本發(fā)明被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)方法與系統(tǒng)，將1588報(bào)文分別通過多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)接入被授時(shí)設(shè)備，在多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)中分別對(duì)輸入的1588報(bào)文并行同步進(jìn)行識(shí)別和時(shí)標(biāo)處理，根據(jù)1588協(xié)議，分別得到多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間，分別將多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間輸入至被授時(shí)設(shè)備的本地時(shí)鐘，獲取被授時(shí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，根據(jù)多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間以及運(yùn)行狀態(tài)信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)跟隨策略，以自適應(yīng)調(diào)節(jié)授時(shí)設(shè)備選取的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)過程中，采用冗余多網(wǎng)同時(shí)傳輸1588報(bào)文，并自適應(yīng)調(diào)節(jié)授時(shí)設(shè)備選取授時(shí)網(wǎng)絡(luò)，有效提尚授時(shí)可靠性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)方法第一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)系統(tǒng)第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，一種被授時(shí)設(shè)備1588自適應(yīng)對(duì)時(shí)方法，包括步驟:
[0023]S100:將1588報(bào)文分別通過多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)接入被授時(shí)設(shè)備，其中，所述被授時(shí)設(shè)備內(nèi)置有本地時(shí)鐘。
[0024]1588的全稱是“網(wǎng)絡(luò)測量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)”，其是通用的提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)定時(shí)同步能力的規(guī)范，主要參考授時(shí)網(wǎng)絡(luò)來編制，使分布式通信網(wǎng)絡(luò)能夠具有嚴(yán)格的定時(shí)同步，并且應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)?；緲?gòu)思是通過硬件和軟件將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(客戶機(jī))的內(nèi)時(shí)鐘與主控機(jī)的主時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)同步，提供同步建立時(shí)間小于1ys的運(yùn)用。具體來說，授時(shí)設(shè)備可以是指電力系統(tǒng)中的智能設(shè)備，在授時(shí)設(shè)備內(nèi)設(shè)置有本地時(shí)鐘，本地時(shí)鐘提供本地時(shí)鐘信號(hào)，用于與其他設(shè)備同步，本地時(shí)鐘可以為本地晶振時(shí)鐘。多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)指2個(gè)或者2個(gè)以上的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)，例如在其中一個(gè)實(shí)施例中，將1588報(bào)文分別通過第一以太網(wǎng)和第二以太網(wǎng)接入被授時(shí)設(shè)備。
[0025]S200:在所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)中分別對(duì)輸入的1588報(bào)文并行同步進(jìn)行識(shí)別和時(shí)標(biāo)處理。
[0026]在多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)中并行同步進(jìn)行識(shí)別和時(shí)標(biāo)處理。時(shí)標(biāo)意指一種將時(shí)間分配到事件的制度。現(xiàn)時(shí)有兩類時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)廣泛被采用。一種是基于天文學(xué)，另一種則以原子振動(dòng)的頻率作為依據(jù)。具體來說，可以通過授時(shí)設(shè)備內(nèi)處理器芯片執(zhí)行步驟S200，例如可以通過FPGA(Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)在多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)中分別對(duì)輸入的1588報(bào)文并行同步進(jìn)行識(shí)別和時(shí)標(biāo)處理。
[0027]S300:根據(jù)1588協(xié)議，分別得到多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間。
[0028]1588協(xié)議是指網(wǎng)絡(luò)測量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，F(xiàn)PGA處理1588協(xié)議分別得到多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間。
[0029]S400:分別將所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間輸入至所述本地時(shí)鐘，獲取所述被授時(shí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息。
[0030]將多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間輸入至所述本地時(shí)鐘，獲得對(duì)時(shí)信息和被授時(shí)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，其中，運(yùn)行狀態(tài)信息可以從被授時(shí)設(shè)備輸出的脈沖波中反饋。
[0031]S500:根據(jù)所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間以及所述運(yùn)行狀態(tài)信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)跟隨策略，以自適應(yīng)調(diào)節(jié)所述授時(shí)設(shè)備選取的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0032]預(yù)設(shè)跟隨策略是預(yù)先設(shè)定的自適應(yīng)調(diào)節(jié)策略。例如可以預(yù)先設(shè)定當(dāng)某個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常時(shí)，授時(shí)設(shè)備選擇未出現(xiàn)異常的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)輸出數(shù)據(jù);還可以比較多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，即比較每個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)與本地時(shí)鐘的時(shí)鐘誤差，時(shí)鐘誤差越大其網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量越差，授時(shí)設(shè)備可以選擇網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量最佳的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0033]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間以及所述運(yùn)行狀態(tài)信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)跟隨策略，以自適應(yīng)調(diào)節(jié)所述授時(shí)設(shè)備選取的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)的步驟具體包括:
[0034]根據(jù)所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間以及所述運(yùn)行狀態(tài)信息，判斷授時(shí)網(wǎng)絡(luò)的授時(shí)息是否存在異常；
[0035]當(dāng)所述授時(shí)網(wǎng)絡(luò)的授時(shí)信息存在異常時(shí)，控制所述授時(shí)設(shè)備選擇授時(shí)信息未出現(xiàn)異常的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)輸出數(shù)據(jù)。
[0036]網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)節(jié)故障授時(shí)網(wǎng)絡(luò)的授時(shí)信息比較容易出現(xiàn)異常，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，控制授時(shí)設(shè)備選擇授時(shí)信息未出現(xiàn)異常的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)輸出數(shù)據(jù)。
[0037]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間以及所述運(yùn)行狀態(tài)信息，動(dòng)態(tài)調(diào)整預(yù)設(shè)跟隨策略，以自適應(yīng)調(diào)節(jié)所述授時(shí)設(shè)備選取的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)的步驟具體包括:
[0038]分別獲取在所述多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間輸入至所述本地時(shí)鐘時(shí)，所述授時(shí)設(shè)備對(duì)應(yīng)輸出的多個(gè)秒脈沖；
[0039]計(jì)算所述多個(gè)秒脈沖統(tǒng)一在本地時(shí)鐘時(shí)標(biāo)下計(jì)量周期；
[0040]分別計(jì)算所述多個(gè)秒脈沖統(tǒng)一在本地時(shí)鐘時(shí)標(biāo)下計(jì)量周期與本地時(shí)鐘周期的誤差;
[0041]選取所述誤差最小所對(duì)應(yīng)的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)為所述授時(shí)設(shè)備的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0042]假設(shè)本地時(shí)鐘為晶振時(shí)鐘，上述處理過程具體為:
[0043]分別獲取在多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)的對(duì)時(shí)時(shí)間輸入至本地晶振時(shí)，授時(shí)設(shè)備對(duì)應(yīng)輸出的多個(gè)秒脈沖(PPS)，計(jì)算多個(gè)秒脈沖統(tǒng)一在本地晶振時(shí)標(biāo)刻度下計(jì)量周期。已知時(shí)鐘源的誤差模型為高斯分布，即誤差平均趨近于0，而晶振的誤差模型為均方根趨近于常數(shù)，即溫度緩慢變化的條件下，誤差趨近于常數(shù)。在此前提下，可以用本地晶振統(tǒng)計(jì)計(jì)算授時(shí)設(shè)備在多個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò)中分別輸出的精度，比較每一路(每個(gè)授時(shí)網(wǎng)絡(luò))中本地晶振時(shí)標(biāo)下計(jì)量周期與本地晶振周期的誤差，選取誤差對(duì)小所對(duì)應(yīng)的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)為授時(shí)設(shè)備的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)。
[0044]需要指出的，在上述兩個(gè)實(shí)施例分別從授時(shí)網(wǎng)絡(luò)異常(故障)或授時(shí)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量考慮，選擇合適的授時(shí)設(shè)備的授時(shí)網(wǎng)絡(luò)，在必要的情況下，也可以在一個(gè)方案中同時(shí)考慮