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空中链路高精度工夫通报系-app2007.com

作者:admin  工夫:2017-11-10 02:09  人气: ℃

空中链路高精度工夫通报体系

一、手艺范畴:

本实用新型触及一种电网工夫同步体系,重要应用于电力系统中各厂站、各调理中央之间的齐网体系工夫同步。

二、配景手艺:

跟着电网范围的扩大和自动化程度的进步,不只作为电网根基构成单位的变电站、发电厂和调理中央内部浩瀚取工夫有亲切干系的自动化装备和数字化控制系统对同一、准确授时的依靠水平愈来愈下,并且电网内对发作事宜的纪录,如电网毛病时候确实认、事宜纪录和告警工夫的正确同一、体系运行状况、机能剖析等对工夫精度的要求愈来愈下。

从工夫上来看,电力系统工夫同步生长阅历了由相对工夫到绝对工夫、由地区同步到全网同步的发展过程。现阶段,我国电力体系部分对时已经过接纳近动串行通讯的相对时发展到接纳GPS、斗极等卫星体系的单装配、单体系绝对工夫对时,而齐网的六合工夫同步体系网的建立借处在早期,特别是正在电力数据网上实现全网全站绝对工夫的同一,极大进步电网工夫同步性上还存在很大缺口,解决方案皆不尽完美。

建立同一的工夫同步网,虽然是处理齐电网工夫题目的好要领。但便可否准确赔偿工夫旌旗灯号传输时延、怎样建立下可靠性下工夫精度的工夫同步网及其投资价值等方面的综合性题目,一向给电网建立平安牢靠的工夫同步网络带来许多停滞。

三、技术创新内容:

本技术创新重要目标是同一散布正在电力系统中的各发电厂、变电站、调理中央的自动化装备和体系的工夫一致性,包管各装备采集数据、相应事宜、剖析盘算皆处在同一条工夫线上同步运转。

本技术创新基于SDH的工夫同步体系。以电力系统中最为成熟的SDH网络作为工夫同步体系的序言,采用时隙校准工夫同步(TSA)算法停止工夫校准,正在不需要改动现有网络及硬件构造的基础上,能够实现体系高精度同步。正在TSA算法中,主从装备正在E1的某个时隙blt位发送工夫信息后最先计时,主设备正在收到从装备发送的工夫后,住手计时,并将计时信息再次发送给从装备,从装备凭据计时差,调解发送时隙,以校准从装备的工夫信息,实现工夫同步,最初给出整体设计方案。经由过程实际剖析,能够得出体系的工夫同步精度到达250 ns的数量级,远高于其他几种全网工夫同步计划。

SDH的根基单位为E1,E1的时隙分派如图所示。

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                                                  E1时隙图

因为任何通信体系中网络延时老是存在的,关于齐网同步的SDH网络一样建立,因而网络中物理构造大概拓扑等的转变,均会对网络延时形成肯定的影响,关于要求准确时钟对时的体系来讲,细小的延时转变都邑形成对时偏差,从而影响系统性能。考虑到点对点网络延时的统计均匀相称特性,能够经由过程周期延时赔偿手艺予以处理。因而,提出时隙校准工夫同步(TSA)算法,该算法以E1时隙的bit位作为根基传输单位,算法具体步骤以下:

1、初次启动后主装备吸收内部时钟秒脉冲,经由过程SDH的E1中的某个时隙传送给从装备;从装备吸收主设备的秒脉冲信息,以这个秒脉冲作为基准时钟;

2、主从装备同时根据各自体系的秒脉冲信息,经由过程SDH的E1中的某个时隙传送给对方装备,而且主从装备最先计时;个中主设备吸收内部标准时钟源时钟信息,从装备以上次吸收到的秒脉冲,运用高精度晶振计数获得下次秒脉冲;

3、主设备收到对方传输的秒脉信息后住手计时,将计时信息经由过程E1通道输给从装备,从装备凭据主从装备计时数差,调解秒脉冲发送的SDH的E1中的时隙bit位。

4、反复步调2到步调4,直到从装备吸收到的主从装备的计数差小于某一门限值,获得准确的秒脉冲,体系准确同步。

5、每隔一段时间,反复步调2到步调4,以防备因为拓扑构造转变等形成的体系延时转变或时钟漂移。

计数差门限值由SDH体系的E1的时隙分辨率肯定,TSA算法经由过程调解从装备发送秒脉冲的时隙bit位去调解计数差,E1的频次为2.048 MHz,因而每bit位约为500 ns时少,因而当计数差约莫250 ns时,凭据差值的正负间接调治从装备发送的时隙bit位,当小于250 ns时,无论如何调解时隙bit位,计数差只会增添而不会削减,因而,计数差门限值为250 ns,体系的时钟同步精度为250 ns。

正在经由E1发送时隙调解后,经由过程正在E1可用时隙中增加应用高精度晶振计时的延时信息,获得高精度延时差,能够更进一步进步体系的工夫同步精度,从而真正到达nS级的对时精度。

基于SDH的工夫同步体系由时钟主设备、从装备和SDH网络构成,其详细构造如图2所示。主时钟装备吸收内部传输过来的尺度时钟信息,根据E1的花样将秒脉冲经由E1线路和SDH装备传输给从装备,从装备经TSA算法校准工夫后,完成准确对时,输出尺度时钟信息,到达工夫准确同步的目标。

四、附图阐明

图1为本实用新型实行例的分站构架图

图2本实用新型实行例的齐网整体构架图

图3本实用新型基于SDH的工夫同步体系阐明图

图4本实用新型时钟主从装备结构图

五、详细实行体式格局

为包管建立的同一工夫同步体系的适应性,依托电力系统内的SDH网络作为工夫承载传输信道,本技术创新计划为齐网的各端站供应空中同步工夫基准,实现工夫装备的基准源六合互备,为电网变乱剖析等竖立牢靠的工夫根蒂根基。接纳“多信号源互备、无线取有线共存、集中看管管理”的手艺计划,联合手艺特性,接纳稳妥的体系建立计划。

厂(站)同步体系的建立对照庞大,需求分多种状况思索。

因为站内已有的线路行波毛病测距装配、功角丈量体系等一样平常本身皆已设置了GPS,正在优越的运转状况下,发起不更改其GPS装配,以避免影响其一般运转。

关于某些建立年份较少、频次同步网没有掩盖的厂站,同时建立好工夫同步体系和SDH同步体系;而对频次同步网已掩盖的厂站,能够接纳站内同步体系一体化革新或自力建立站内工夫同步体系等体式格局建立。

因为当前站内曾经建立的工夫同步体系根基老化陈腐,功用上也跟不上新时期电网的生长程序,以是发起齐站悉数改换为新的时钟体系,包罗大部分的接口需求。主时钟的工夫基准均做“1+1”即“GPS+BD”体式格局,站内主时钟均做“1+1”即两台互备情势的建立,正在通讯室建立1套TM6000网络工夫服务器体系,供应一起IRIG—B的备用工夫旌旗灯号给主控室原有的工夫同步体系,并对通讯室内装备做NTP或PTP授时,同时接管上游的SDH同步工夫旌旗灯号,作为齐网工夫同步的终端。

厂站端接纳T5000主时钟搭配TM6000实现厂站授时取SDH同步一体化,同时吸收GPS+斗极是工夫信息,亦从调理端获得正确天SDH同步信息实现同步。各信号源之间可凭据优先级互相切换。

省调及天调端接纳TM6000实现取上下流的SDH同步工夫信息通讯。

用TM6000工夫同步服务器体系交换原有的工夫同步体系,除知足原有工夫同步体系接口中,凭据调理端特性,也可增配PTP接口顺应新体系生长。每台工夫同步服务器,均配有应用于齐网工夫同步的SDH接口,轻易停止组网。由于接纳单线构造,以是只须对工夫同步装备停止改换,与其他装备衔接的旌旗灯号链路一样平常不必做大的更改,运用原有的链路便可。运用齐网工夫同步须调理端拓荒多路SDH通道用于取下流工夫同步服务器通讯。

建立的整体思绪是为包管齐网工夫同步取监测的整合一体化,功用的整合节约了大量过剩的反复建立,现场的整体结构取线路走势将越发明了。为以后的智能化生长也预留有相称充裕的扩大空间,包管了体系正在将来生长中的适用性。

详细装备内部接纳硬件可编程逻辑器件FPGA去实现TSA算法。正在本计划中,主从装备均接纳雷同逻辑构架。作为主设备时,FPGA实现吸收输入时钟,并将吸收到的时钟信息经由过程FPGA转换成E1尺度接口,输出到E1接口芯片,经电平变更后输出给SDH装备;FPGA借需求完成吸收从装备发送去的工夫信息,并将计时信息发送给从装备等功用。作为从装备时,FPGA需求吸收主设备发送去的工夫信息,并实现TSA算法的功用,将准确同步后的工夫信息输出给体系其他装备。

图1

 

图2

 

 

 

图3

 

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图4

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