[发明专利]基于时钟抖动消除的高精度变电站时钟同步装置

说明书

本发明涉及一种基于时钟抖动消除的高精度变电站时钟同步装置，包括依次连接的主时钟、串行解串模块和从时钟，所述的串行解串模块用于将时钟嵌入串行数据中，同时传输数据和时钟。与现有技术相比，本发明具有提高了对时的可靠性和准确性等优点。

技术领域

本发明涉及一种变电站时钟同步装置，尤其是涉及一种基于时钟抖动消除的高精度变电站时钟同步装置。

背景技术

为满足变电站高度自动化数字化的需求，数字信号的采集和传输必须基于统一的时序和时钟标准，才能保证数据的准确性、可靠性和有效性。电网运行瞬息万变，事故发生后要及时处理，这些都对时间基准的统一性提出了更严格的要求。基于IEEE 1588协议的时间同步装置以北斗定位系统和全球定位系统(GPS)为时间基准，无需敷设专用的对时电缆，可以达到较好的对时效果，但在目前的网络对时方式中，网络延迟的不确定性将严重影响对时精度，IEEE 1588通常采用边界时钟(BC)模式来解决网络延迟问题，一般要采用控制环进行补偿，当BC较多时，将形成控制环的级联，时钟积累的抖动会显著增加，随着时间的推移，不同时钟间的时钟频率误差将逐渐积累，从而导致采集的时刻偏差加大。所以有必要消除中间环节的时钟抖动，提升对时系统的对时性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于时钟抖动消除的高精度变电站时钟同步装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于时钟抖动消除的高精度变电站时钟同步装置，包括依次连接的主时钟、串行解串模块和从时钟，所述的串行解串模块用于将时钟嵌入串行数据中，同时传输数据和时钟。

优选地，所述的串行解串模块包括串行器和解串器，所述的串行器将发射时钟嵌入到串行数据的比特流里，从而实现在传输数据的同时传输时钟TCLK；在下一级，解串器将恢复出来的时钟RCLK用作本级的数据采集，同时作为本级串行器的发送时钟传递到下一级。

优选地，所述的串行解串模块还包括设在所述的解串器和串行器之间的基于锁相环的抖动消除单元。

优选地，所述的抖动消除单元采用低输出抖动消除器，其内部的锁相环集成了高性能压控振荡器和内外可调环路滤波器。

优选地，所述的串行解串模块还包括设在所述的解串器和串行器之间的控制核心电路FPGA。

优选地，所述的串行解串模块还包括设在所述的解串器和串行器之间的多路复用器MUX，该多路复用器MUX用于选择串行器的发射时钟，第一级使用FPGA输出的系统时钟作为串行器的发射时钟，之后各级依照精度要求对比系统时钟和消抖时钟，并分别使用解串器的恢复时钟和抖动消除器的输出时钟作为串行器的发送时钟。

优选地，所述的装置对出现超过64个从时钟的线路，将从时钟线路拆分成各自不超64条的集线，并在时钟屏增加一个时码分配器为各集线提供电子时钟信号。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在基于IEEE 1588协议的时钟传递中，经过长距离的传输，由于时间抖动大、易网络干扰的影响，设备运行较长时间后可能出现较大的对时差异，无助于运维人员在事故发生后对事故过程的准确分析。本发明针对时钟抖动采用基于锁相环的时钟消抖电路，满足了高精度时钟同步的要求，提高了对时的可靠性和准确性，便于运维人员在事故发生后，对事故发生的具体过程及保护动作顺序进行了解，从而保证变电站的可靠运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式