智能變電站IEEE 1588同步時延優(yōu)化方法

朱炎平, 陸 俊, 徐志強, 王凱亮

(1. 華北電力大學電氣與電子工程學院, 北京市 102206; 2. 國網(wǎng)湖南省電力有限公司岳陽供電分公司, 湖南省岳陽市 414022; 3. 國網(wǎng)湖南省電力有限公司經(jīng)濟技術研究院, 湖南省長沙市 410004)

0 引言

智能變電站是智能電網(wǎng)的支撐節(jié)點,其中時間同步系統(tǒng)是保證變電站智能化的關鍵[1],同步時鐘系統(tǒng)所提供的時間精度將決定智能變電站中一次、二次設備的控制精度和控制性能[2]。

IEC 61850標準將智能電子設備的時鐘精度功能要求劃分為5個等級(T1至T5),其中用于計量的T5等級精度達到1 μs。為此,IEC 61850引入了簡單網(wǎng)絡時間協(xié)議(simple network time protocol,SNTP)和IEEE 1588時間同步協(xié)議(以下簡稱IEEE 1588協(xié)議)。SNTP標準同步精度能達到毫秒級,能夠滿足數(shù)字化變電站間隔層設備的對時精度需求[3-4],但達不到IEC 61850標準中T5等級精度要求。與之相比,IEEE 1588協(xié)議的同步精度達到亞微秒級,能夠滿足智能變電站對時間精度的要求[5-6],同時IEEE 1588同步網(wǎng)絡具有可以與智能變電站中自動化網(wǎng)絡共用的特點,可在站控層網(wǎng)絡和過程層網(wǎng)絡中直接運行[7-8],因此被廣泛應用在智能變電站工程中。

目前,IEEE 1588協(xié)議同步優(yōu)化研究工作主要在時鐘路徑的非對稱和擁塞、頻偏及誤差累積方面[9-13]。文獻[9]通過分析終端隊列時延,提出不對稱通信路徑下的時鐘同步補償算法。文獻[10]通過分析時鐘偏差變化規(guī)律,實現(xiàn)從時鐘時間補償,減少同步周期內(nèi)從時鐘偏差累積。文獻[11]通過計算時間窗內(nèi)主從時鐘偏差平均值更新從時鐘以減少路徑不對稱性對時鐘精度影響。……