[发明专利]分布式采样值组网的多时钟同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在分布式采样值组网的变电站保护与测控系统中采用的多时钟同步方法。

背景技术

时间同步是变电站保护与测控系统的基础，在没有解决时间同步的系统中虽然采用了分布式结构甚至形成了分布式采样值网络，仍然依靠全局集中的时间同步系统为每一个独立装置标准授时，并且时间同步系统的失效将直接影响保护与测控系统，限制了结构简洁、技术先进、运行维护方便的分布式采样值组网的保护与测控系统的应用。

分布式采样值组网的多时钟同步方法，将依靠外部时间同步转化为内建多主从时钟带动系统，隔离了全局时间同步对保护与测控系统的直接影响。

保护与测控系统的时间同步方法主要有以下几种：

一、报文数据与定时脉冲同步法

建立一套全局时间标准信号系统，为保护与测控系统中每一台装置提供一个定时脉冲信号和一个时间报文接口，受时装置按报文数据调整时间，按定时脉冲校准，即由一套全局的时间信号系统将所有装置的时间校准来实现同步。

二、网络报文时间同步方法 

在网络中接入或建立一个时间服务器，以网络时间协议发布时间，同网所有需时间校准的装置或设备以此为标准进行时间同步，这种方法可用的网络时间协议有一般准确性和适用于测量与控制系统的精确时间协议之分。采用一般时间准确性协议时，时间同步精度受网络报文传送的多种因素影响相对较低，通常只适合在较小的常规型变电站监控系统等用作记录动作行为时间，不满足分布式采样及执行的保护与测控系统同步内部时间节拍的要求。并且，该方法虽然满足了对时间同步及时间精确度的要求，可以用于组网的变电站保护与测控系统，但其对网络设备及和受时设备的软件硬件都提出了较高的要求，当主钟失效后并无规定保持网络内部时钟持续正常。

发明内容

本发明的目的是提供一种在采用分布式采样值组网时，不依靠全局时间同步系统而满足内部数据按需要的时间同步方法以适应保护与测控系统功能要求。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种分布式采样值组网的多时钟同步方法，应用于采用分布式采样值组网的变电站保护与测控系统中，所述的变电站保护与测控系统包括跟随电网周波进行采样的采样单元、与所述的采样设备相连接并传递采样数据的合并单元、与所述的合并单元相连接并接收所述的采样数据以实现相应功能的功能单元，所述的分布式采样值组网的多时钟同步方法应用于三个场景中，三个所述的场景分别为：（1）所述的采样单元、所述的合并单元、所述的功能单元相连接组网并运行且无全局时间同步注入时；（2）所述的采样单元、所述的合并单元、所述的功能单元相连接组网并运行且有全局时间同步注入时；（3）所述的采样单元、所述的合并单元、所述的功能单元相连接组网并运行且全局时间同步注入失效时；

当所述的采样单元、所述的合并单元、所述的功能单元相连接组网并运行且无全局时间同步注入时，在所述的合并单元中按照其自有时间建立时间节拍系统，通过所述的合并单元向所述的采样单元发布时间，使所述的采样单元在所述的合并单元的控制下按所述的时间节拍系统的节拍进行采样，所述的合并单元控制所述的功能单元按所述的时间节拍系统的节拍改善所接收的采样数据；

当所述的采样单元、所述的合并单元、所述的功能单元相连接组网并运行且有全局时间同步注入时，在所述的合并单元内建时间同步接受机制并检测与其相连接的全局时间同步注入信号，并根据所述的全局时间同步注入信号校正时间，再向所述的采样单元发布时间或控制所述的功能单元的节拍；

当所述的采样单元、所述的合并单元、所述的功能单元相连接组网并运行且全局时间同步注入失效时，指定某一特定的合并单元发生带动全局的主时间，其他所述的合并单元接收所述的主时间的信号并跟随其节拍；若所述的特定的合并单元发出的主时间的信号失效，则各个所述的合并单元按照其自有时间建立时间节拍系统。

上述方案中，所述的功能装置为保护与测量控制装置或逻辑单元。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的分布式采样值组网的多时钟同步方法，实现了保护与测控系统不依靠全局时间同步系统而满足内部数据需要的时间同步，在无需任何人工干预的情况下，判断当前应用场景，根据场景特点，自动应用相应的时间同步方案为系统建立时间同步，具有自动性、时效性较高的特点。

具体实施方式

下面实施例对本发明作进一步描述。