專利名稱：1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體涉及通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步技術(shù)。
背景技術(shù)：
時(shí)間同步問題是控制系統(tǒng)中普遍存在的問題，隨著系統(tǒng)的日益增大，通過同步來控制各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互作用變得越來越重要了。系統(tǒng)中時(shí)間的使用一般分為兩種時(shí)間標(biāo)記性應(yīng)用和基于頻率的應(yīng)用。時(shí)間標(biāo)記應(yīng)用主要依靠絕對時(shí)間。因?yàn)樘囟ㄊ录臅r(shí)間不僅需要與本系統(tǒng)內(nèi)的其他事件的時(shí)間作比較，而且由于電力系統(tǒng)的連貫性，經(jīng)常可能需要與外部相關(guān)系統(tǒng)的事件的時(shí)間作比較。例如，電網(wǎng)跳閘先后及相隔時(shí)間，在實(shí)際應(yīng)用中這些事件可能發(fā)生在不同的地理區(qū)域。由于特定的事件和告警是被打上時(shí)間標(biāo)記的，只有這些時(shí)間標(biāo)記具有相同的基準(zhǔn)，才可以在事后進(jìn)行這些事件的時(shí)間順序的分析。 解決上述問題的關(guān)鍵是時(shí)間同步。時(shí)間同步的目的就是要將時(shí)間基準(zhǔn)準(zhǔn)確地傳遞至Ij各控制點(diǎn)?，F(xiàn)有的時(shí)鐘同步技術(shù)包括傳統(tǒng)的GPS，SDH / PDH技術(shù)，還有同步以太網(wǎng)、電路仿真等。然而隨著系統(tǒng)范圍的擴(kuò)大以及分散控制的發(fā)展，使得各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間同步變得越來越重要。特別地，在電力系統(tǒng)中由于溫度變化、電磁干擾、振蕩器老化等多種原因，多數(shù)設(shè)備的時(shí)鐘是不精確的，而且隨著時(shí)間誤差的累積，設(shè)備之間的時(shí)間同步問題也凸現(xiàn)出來，在一些對時(shí)間精度要求比較嚴(yán)格的領(lǐng)域，如變電站、電力調(diào)度中心等，這一問題更加突出。目前，現(xiàn)有電力系統(tǒng)的時(shí)鐘大多由GPS時(shí)鐘系統(tǒng)提供，這種方式不僅存在一定的安全隱患，而且大量使用GPS裝置和設(shè)備，也使得時(shí)間基準(zhǔn)的更換或升級變得困難和昂貴。而網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP, Network Time Protocol)雖然通過一定的硬件配合和算法優(yōu)化,可以嘗試應(yīng)用到電力系統(tǒng)之中，但是網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)只能達(dá)到毫秒級的同步精度要求，對于那些要求微秒級或更高同步精度要求的場合并不適合。IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)全名為網(wǎng)絡(luò)測量和控制系統(tǒng)精確時(shí)鐘同步協(xié)議，也稱之為1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議(Precision Time Protocol),由安捷倫實(shí)驗(yàn)室開發(fā)并于2002年11月正式成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)(版本1. 0)。該標(biāo)準(zhǔn)占用的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源少，實(shí)現(xiàn)時(shí)只需在原有網(wǎng)絡(luò)上添加時(shí)間同步報(bào)文。與NTP協(xié)議和GPS針對于廣泛分散、各自獨(dú)立的系統(tǒng)不同，1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議主要針對于相對本地化、網(wǎng)絡(luò)化、子網(wǎng)較好、內(nèi)部組件相對穩(wěn)定的系統(tǒng)，特別適合于工業(yè)自動化和測量環(huán)境。而且1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議定義的時(shí)間戳更容易在硬件上實(shí)現(xiàn)，并且不局限于應(yīng)用層，這使得1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議可以達(dá)到微秒以內(nèi)的精度。IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)可以改善整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間同步指標(biāo)，具有廣泛的應(yīng)用前景。IEEE1588V2標(biāo)準(zhǔn)于2008年6月公布，增加了 1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在電信、網(wǎng)絡(luò)、航空以及電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。IEEE1588的典型應(yīng)用領(lǐng)域是實(shí)驗(yàn)室或產(chǎn)品測量和控制系統(tǒng)、工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)或遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)以及包含多個(gè)傳感器、執(zhí)行器、儀器儀表和控制器的分布式運(yùn)動控制系統(tǒng)。國外方面，許多組織都已決定將該協(xié)議用于其基于現(xiàn)場總線的以太網(wǎng)絡(luò)。2003年ODVA (開放式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商協(xié)會)計(jì)劃在其實(shí)時(shí)控制應(yīng)用的通用工業(yè)協(xié)議CIP (Commonindustrial Protocol), (Ethernet Powerlink標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟)已經(jīng)計(jì)劃將該協(xié)議作為EPL(EthernetPowerlink)第三版本規(guī)范的固定內(nèi)容。在第三版本中，IEEE1588將用在跨越多個(gè)實(shí)時(shí)段的同步通信上，提供分布式的EPL應(yīng)用。
以太網(wǎng)技術(shù)已越來越多地應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，但它本身難以直接滿足控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)要求，一直被視為非確定性網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)是應(yīng)用以太網(wǎng)技術(shù)的典型，是分布廣闊、需要統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)自動化和信息化的發(fā)展過程中，有大量的數(shù)字型電子設(shè)備應(yīng)用到系統(tǒng)，以保證供電能質(zhì)量和系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠。目前，在智能變電站中，往往需要通過非傳統(tǒng)電流/電壓互感器和智能型斷路器來同步采樣三相電流和電壓值并饋送給現(xiàn)場的保護(hù)測控設(shè)備。當(dāng)一些保護(hù)需要多組的采樣電流和電壓值時(shí)，就必須要求采樣的高度同步性，因此電力系統(tǒng)中一定要有一個(gè)統(tǒng)一、準(zhǔn)確的時(shí)鐘來同步各個(gè)子設(shè)備。另外，由于晶振老化、溫度變化等因素影響，各個(gè)子設(shè)備的時(shí)鐘會產(chǎn)生偏差，隨著時(shí)間的推移，時(shí)鐘的偏差也會累積。對于絕對時(shí)間很重要的電力系統(tǒng)，這種累積的時(shí)鐘偏差是不允許存在的。要維護(hù)一個(gè)全局一致的物理或邏輯時(shí)鐘，使得系統(tǒng)中的信息、事件及各節(jié)點(diǎn)與時(shí)間有關(guān)的行為有一個(gè)全局一致的解釋就必須實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步。傳統(tǒng)的時(shí)間同步技術(shù)難以滿足需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用，以解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用，包括一運(yùn)行于智能變電站系統(tǒng)中的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議,包括普通時(shí)鐘(ordinary clock,0C)、邊界時(shí)鐘(boundary clock,BC)和管理節(jié)點(diǎn)，其特征在于普通時(shí)鐘是只有一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口的時(shí)鐘，而邊界時(shí)鐘具有兩個(gè)以上1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口，每個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口提供獨(dú)立的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信。邊界時(shí)鐘通常用在確定性較差的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)和路由器上。所有普通時(shí)鐘在協(xié)議的各個(gè)方面都是一樣的，而且，邊界時(shí)鐘的每一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口在表面看來都是協(xié)議的一個(gè)普通時(shí)鐘。管理節(jié)點(diǎn)不需要執(zhí)行1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議的同步方面，除非它也是一個(gè)時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議系統(tǒng)就是包含有普通時(shí)鐘、可能的邊界時(shí)鐘、可能的管理節(jié)點(diǎn)的一個(gè)分布式控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。


圖1為典型的時(shí)鐘同步系統(tǒng)圖；圖2為禁止的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用，包括一運(yùn)行于智能變電站系統(tǒng)中的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議,包括普通時(shí)鐘(ordinary clock,0C)、邊界時(shí)鐘(boundary clock,BC)和管理節(jié)點(diǎn)。普通時(shí)鐘是只有一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口的時(shí)鐘，而邊界時(shí)鐘具有兩個(gè)以上1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口，每個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口提供獨(dú)立的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信。邊界時(shí)鐘通常用在確定性較差的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)和路由器上。所有普通時(shí)鐘在協(xié)議的各個(gè)方面都是一樣的，而且，邊界時(shí)鐘的每一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口在表面看來都是協(xié)議的一個(gè)普通時(shí)鐘。管理節(jié)點(diǎn)不需要執(zhí)行1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議的同步方面，除非它也是一個(gè)時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議系統(tǒng)就是包含有普通時(shí)鐘、可能的邊界時(shí)鐘、可能的管理節(jié)點(diǎn)的一個(gè)分布式控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一個(gè)典型的IEEE1588精確時(shí)鐘1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議系統(tǒng)，如圖1所示。每一個(gè)矩形代表一個(gè)包含普通時(shí)鐘的節(jié)點(diǎn)，橢圓形代表一個(gè)包含邊界時(shí)鐘(有一個(gè)或數(shù)個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口)的節(jié)點(diǎn)，直線所代表的是1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信鏈路?？梢钥?出，在該系統(tǒng)中含有兩類時(shí)鐘普通時(shí)鐘和邊界時(shí)鐘。普通時(shí)鐘與同處于一條通信路徑上的其它時(shí)鐘進(jìn)行聯(lián)系。在圖1中，節(jié)點(diǎn)I到節(jié)點(diǎn)4上的時(shí)鐘通過一條單一的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑A交互信息。邊界時(shí)鐘，圖1中的節(jié)點(diǎn)13可以和多個(gè)時(shí)鐘集合相互通信，例如，通過路徑A與節(jié)點(diǎn)I到節(jié)點(diǎn)4之間的時(shí)鐘進(jìn)行通信，通過路徑B與節(jié)點(diǎn)5到節(jié)點(diǎn)8之間的時(shí)鐘以及節(jié)點(diǎn)14通信，通過路徑D與節(jié)點(diǎn)15通信。每個(gè)時(shí)鐘集合都可能包含普通時(shí)鐘和邊界時(shí)鐘。邊界時(shí)鐘使用不同的通信路徑與每個(gè)集合交互信息。這些不相交的時(shí)鐘集合之間的通信只能由邊界時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)。邊界時(shí)鐘與邊界時(shí)鐘之間的通信路徑，如圖1所示，包括節(jié)點(diǎn)13與節(jié)點(diǎn)14之間的路徑B以及節(jié)點(diǎn)13與節(jié)點(diǎn)15之間的路徑D。時(shí)鐘對1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑的邏輯訪問點(diǎn)稱為1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口。普通時(shí)鐘只含有一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口，而邊界時(shí)鐘至少包含兩個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議的運(yùn)行會生成1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它是一個(gè)沒有環(huán)路的圖。任意兩個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議時(shí)鐘之間只有唯一的通信路徑。一種不允許的通信路徑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如錯(cuò)誤！未找到引用源。所示。節(jié)點(diǎn)13、節(jié)點(diǎn)14和節(jié)點(diǎn)15構(gòu)成了一個(gè)環(huán)路。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議能夠檢測出這類循環(huán)通信路徑的存在，并改變環(huán)路中邊界時(shí)鐘的相應(yīng)端口的運(yùn)行狀態(tài)，使得整個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變?yōu)橐粋€(gè)沒有環(huán)路的圖。在錯(cuò)誤！未找到引用源。中，1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議禁止節(jié)點(diǎn)14和節(jié)點(diǎn)15之間的通信以達(dá)到這個(gè)目的。端口運(yùn)行狀態(tài)的改變使得實(shí)際的通信路徑成為一個(gè)沒有環(huán)路的圖，盡管實(shí)際的物理連接可能仍然包含有環(huán)路。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議并不要求所有的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑都采用相同的底層通信介質(zhì)和技術(shù)。如果采用了不同的底層通信介質(zhì)和技術(shù)，則使用同一種底層通信介質(zhì)和技術(shù)相互通信的時(shí)鐘集合應(yīng)該用邊界時(shí)鐘將其與使用另一種底層通信介質(zhì)和技術(shù)進(jìn)行相互通信的時(shí)鐘集合相互隔離開，實(shí)際上邊界時(shí)鐘將1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議子域分割成不同的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑。包含邊界時(shí)鐘的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信具有以下限制類型為Sync、Follow_Up、Delay_Req以及Delay_Resp的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議報(bào)文不能通過邊界時(shí)鐘，從一條通信路徑傳播到另一條通信路徑上。而1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議管理報(bào)文可以穿過邊界時(shí)鐘，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)文在不同的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑上的傳遞。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議管理報(bào)文中boundaryHops域的絕對值在邊界時(shí)鐘將其轉(zhuǎn)發(fā)出去之前減I。如果boundaryHops域的值為零，則該管理報(bào)文不會被邊界時(shí)鐘轉(zhuǎn)發(fā)；如果boundaryHops域的值為正，則管理報(bào)文從邊界時(shí)鐘上處于非1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議_INITILIZING，1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議_FAULTY和1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議_DISABLED狀態(tài)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果boundaryHops域的值為負(fù)，則管理報(bào)文從邊界時(shí)鐘上處于非1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議_INTIALIZING狀態(tài)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。在任何情況下，從某個(gè)端口接收到的管理報(bào)文都不會由接收此報(bào)文的同一個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。普通時(shí)鐘不轉(zhuǎn)發(fā)管理報(bào)文。所有1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議的非管理報(bào)文都應(yīng)采用多播(Multicast)通信方式進(jìn)行傳送。多播通信使得發(fā)出的每一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議非管理報(bào)文都能夠被同一條1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑上的所有時(shí)鐘接收，而且也只有在同一條1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑上的時(shí)鐘才能收到。管理報(bào)文可以采用多播方式，也可以用P2P的方式進(jìn)行通信。所有時(shí)鐘都要具備接收多播管理報(bào)文的能力。在實(shí)際的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議實(shí)現(xiàn)過程中，建議使用真正的底層多播通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議 的多播通信，如果使用單播來模擬多播則會造成時(shí)鐘數(shù)量增加時(shí)系統(tǒng)擴(kuò)展極不方便，同時(shí)在時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)上需要更加復(fù)雜的邏輯。另外，在1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信系統(tǒng)中，不管采用何種通信技術(shù)或通信媒介，所有的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑均被建模成一條包含有“時(shí)鐘時(shí)間戳點(diǎn)”的特征點(diǎn)的通信路徑，同時(shí)一些特定的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議報(bào)文(實(shí)際上，只有Sync報(bào)文和Delay_Req報(bào)文兩種事件報(bào)文)被建模成包含有“報(bào)文時(shí)間戳點(diǎn)”的事件報(bào)文。所有的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議時(shí)間戳均被定義為Sync報(bào)文或者Delay_Req報(bào)文的報(bào)文時(shí)間戳點(diǎn)經(jīng)過時(shí)鐘時(shí)間戳點(diǎn)的時(shí)刻，并且此處產(chǎn)生的時(shí)間戳必須用相應(yīng)的協(xié)議堆棧內(nèi)部的latency值進(jìn)行校正。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用成立了三個(gè)工作組并明確了分工使用者需求工作組。主要負(fù)責(zé)使用者對于IEEE 1588協(xié)議的需求，使用者的構(gòu)成，與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系等。技術(shù)拓展工作組。主要負(fù)責(zé)IEEE 1588的技術(shù)拓展和改進(jìn)，如標(biāo)記幀和IPV6的影響，非UDP應(yīng)用，冗余和錯(cuò)誤容差，以及IEEE 1588的簡化等。一致性與解釋工作組。主要負(fù)責(zé)IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)的解釋，認(rèn)證過程、測試裝置和范例實(shí)現(xiàn)等。為網(wǎng)絡(luò)度量和控制系統(tǒng)定義了一個(gè)精確時(shí)鐘同步協(xié)議，即1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議，這個(gè)協(xié)議應(yīng)用在包含一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)、通過一系列通信媒體進(jìn)行通信的控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。IEEE 1588的基本功能是使分布式網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的最精確時(shí)鐘與其他時(shí)鐘保持同步，用于對標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)或其他采用多播技術(shù)的分布式總線系統(tǒng)中的傳感器、執(zhí)行器以及其他終端設(shè)備中的時(shí)鐘進(jìn)行亞微秒級同步。網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的模型，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘可用于節(jié)點(diǎn)內(nèi)不同的應(yīng)用目的，比如為數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)間戳、對節(jié)點(diǎn)管理的事件進(jìn)行排序等。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議協(xié)議為分布式網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)之間的高精度同步提供了一種機(jī)制，并能以低成本實(shí)現(xiàn)亞微秒級的精度。IEEE1588定義了一個(gè)在測量和控制網(wǎng)絡(luò)中的與網(wǎng)絡(luò)交流、本地計(jì)算和分布式對象有關(guān)的精確時(shí)鐘同步協(xié)議，該協(xié)議具有以下特點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)亞微秒級的高精度同步，這是NTP無法比擬的，后者同步精度一股只能達(dá)到毫秒級。與針對分布廣泛且各自獨(dú)立的時(shí)間同步協(xié)議(如NTP，GPS)不同，IEEE1588是針對相對本地化、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。它要求子網(wǎng)較好、內(nèi)部組件相對穩(wěn)定，特別適合于工業(yè)自動化和測量環(huán)境。對于廣域范圍內(nèi)的測量和控制同步，單純依賴IEEE1588并不可行，還需借助GPS。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中的高精度同步，使得在分配控制工作時(shí)無需再進(jìn)行專門的同步通信，從而達(dá)到了通信時(shí)間模式與應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)間模式分開的效果。適合于在局域網(wǎng)中支持組播報(bào)文發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，故其應(yīng)用范圍十分廣泛，尤其適合于在以太網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)。通過采用IEEE1588，基于以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不需要大的改動就可以運(yùn)行在高精度的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中。占用的網(wǎng)絡(luò)資源和計(jì)算資源較少，實(shí)現(xiàn)成本較低，適于在低端設(shè)備中完成。具有良好的開放性和互操作性。傳統(tǒng)的同步技術(shù)，如NTP、TTP、SECORE, GPS相比與IEEE-1588的技術(shù)特點(diǎn)比較如下同步技術(shù)比較
權(quán)利要求
1.1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用，包括一運(yùn)行于智能變電站系統(tǒng)中的 1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議，包括普通時(shí)鐘、邊界時(shí)鐘和管理節(jié)點(diǎn)，其特征在于普通時(shí)鐘是只有一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口的時(shí)鐘，而邊界時(shí)鐘具有兩個(gè)以上1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口，每個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口提供獨(dú)立的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用，其特征在于 588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議域，簡稱為域，由一個(gè)或多個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議子域組成；1588 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議子域，由一個(gè)或者相互通信的多個(gè)時(shí)鐘組成，其目的是使這些時(shí)鐘得到同步；除了特定的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議管理報(bào)文，子域中的節(jié)點(diǎn)不會為了與1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議相關(guān)聯(lián)的目的同另一個(gè)子域中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；使用多個(gè)子域創(chuàng)建相互獨(dú)立的同步時(shí)鐘集，處于同一個(gè)同步時(shí)鐘集內(nèi)的時(shí)鐘共享公共的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信路徑；同一個(gè)子域內(nèi)的時(shí)鐘之間會進(jìn)行相互同步，但是并不要求一個(gè)子域內(nèi)的時(shí)鐘與另一個(gè)子域內(nèi)的時(shí)鐘相互同步；子域的目的是使得用戶能夠創(chuàng)建一個(gè)本地化的時(shí)鐘集合，典型的情況是這些時(shí)鐘都共享一條單一通信路徑，從而維護(hù)一個(gè)與其他1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議子域相互獨(dú)立的時(shí)基。
全文摘要
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體涉及通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步技術(shù)。1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議在智能變電站的應(yīng)用，包括一運(yùn)行于智能變電站系統(tǒng)中的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議，包括普通時(shí)鐘、邊界時(shí)鐘和管理節(jié)點(diǎn)，普通時(shí)鐘是只有一個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口的時(shí)鐘，而邊界時(shí)鐘具有兩個(gè)以上1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信端口，每個(gè)1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議端口提供獨(dú)立的1588網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步協(xié)議通信。定義了一個(gè)在測量和控制網(wǎng)絡(luò)中的與網(wǎng)絡(luò)交流、本地計(jì)算和分布式對象有關(guān)的精確時(shí)鐘同步協(xié)議，該協(xié)議具有以下特點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)亞微秒級的高精度同步，這是NTP無法比擬的，后者同步精度一股只能達(dá)到毫秒級。
文檔編號H04J3/06GK103001721SQ201210531819
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者趙海生, 周健, 沈冰, 蔡霖, 莊黎明 申請人:上海市電力公司, 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司, 國家電網(wǎng)公司