[发明专利]基于通信系统的延迟时间的时间信号操纵与欺骗检测

说明书

本公开涉及基于通信系统的延迟时间检测时间的操纵或欺骗。在一个实施例中，系统包括接收时间信号的时间输入端。该系统包括第一接口和第二接口，第一接口用于在第一时间接收第一位置处的第一状况的第一表示，第二接口用于接收第二位置处和第一时间处的第二状况的第二表示。延迟时间确定子系统可以基于第二测量结果的到达时间与第一时间的比较来确定延迟时间。阈值子系统可以生成延迟时间是否满足阈值的指示。异常状况子系统可以基于该指示来识别异常状况，并且可以基于异常状况来实施补救措施。

技术领域

本公开涉及基于通信系统的延迟时间检测时间的操纵或欺骗。在各种实施例中，本文公开的技术可以用于利用可能被操纵或欺骗的高精度时间源的电力系统和其他系统。

附图说明

参照附图对本公开的非限制性和非详尽的实施例，包括本公开的各个实施例进行描述，在附图中：

图1图示了与本公开的实施例一致的具有各种变电站的电力输送系统的简化单线图的实施例的示例。

图2图示了与本公开的实施例一致的包括被配置为将精确时间参考分配到各个IED的通信IED的时间分配系统。

图3图示了与本公开的实施例一致的使用确定性通信系统延迟时间来检测电力输送系统上的时间信号欺骗的系统的单线图。

图4图示了与本公开的实施例一致的用于跟踪通信系统的延迟时间的方法的一个实施例的流程图。

图5图示了与本公开的实施例一致的用于基于通信系统中的延迟时间测量结果来检测异常状况的方法的一个实施例的流程图。

图6图示了与本公开的实施例一致的被配置为基于通信系统中的延迟时间测量结果来检测异常状况的系统的功能框图。

在以下描述中，为了透彻理解本文中所公开的各个实施例提供了许多具体细节。然而，本领域中的这些技术人员将认识到，本文中所公开的系统和方法可在没有一个或更多个具体细节的情况下来实践，或用其他方法、部件、材料等来实践。另外，在一些情况下，众所周知的结构、材料或操作可不被显示或详细描述，以避免模糊本公开的多个方面。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或更多个可选的实施例中。

详细描述

高精度时间源可用于各种应用，例如电信、航空航天、自动化、发电和配电、雷达和科学应用等。可以使用各种系统、协议和/或技术来同步设备和/或允许多个设备使用共同的高精度时间源。例如，高精度时间信号可使用靶场间仪器组(IRIG)协议、全球导航卫星系统(GNSS)(诸如例如，全球定位系统(GPS)、GLONASS等等)、无线电广播(诸如美国国家科学与技术研究所(NIST)广播(例如，无线电台WWV、WWVB和WWVH))、IEEE 1588协议、编码在RFC1305中的网络时间协议(NTP)、RFC 2030中的简单网络时间协议(SNTP)和/或另外的时间传输协议或系统来接收。

用于分配时间信息的协议和系统在可实现的精确度级别上有所不同，并且在易于操纵或欺骗的方面变化。例如，NTP和SNTP的精确度限制在毫秒范围，因此对于亚毫秒的时间分配应用是不适当的。此外，该两个协议均缺乏安全性，并且容易受到恶意网络攻击。IEEE 1588标准包括硬件辅助的时间戳，其允许纳秒范围内的时间准确度。这样的精确度可足够用于要求更高的应用(例如，采样电力线上的正弦电流和电压以计算“同步相量”，或使用行波、时域或增量数量原则)。它非常适合于在通信网络外围处或在网络内的单个设备之中的时间分配。GNSS时间信号提供了准确和鲁棒的时间测量，但是GNSS信号容易受到欺骗。因此，有益的是提供用于检测高精度时间信号的操纵或故障的系统和方法，使得最佳可用的时间信号可被提供给时间相关的设备。