[发明专利]一种高效率的晶振频率守时方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效率的晶振频率守时方法，属于智能变电站开发领域。

背景技术

智能变电站是智能电网中变电站的一个发展方向，智能变电站的主要特征之一就是电子互感器的使用。随着电子互感器的使用，变电站的模拟量采集模式发生了变化，由于电子互感器输出的信号为小信号，电压较低，不适合远距离传输，需要在就地完成模拟量转换，而间隔内的电子互感器距离比较远，不可能通过一个装置完成间隔内所有电子互感器的采集，这样，就出现一个间隔内电子互感器采样相互独立的情况，为了完成一个间隔的模拟量的分散采集后的同步，就出现了同步电子互感器的合并单元装置。

合并单元完成多个采集器数据合并，目前多采用重采样的方法完成数据同步，这就对合并单元的对时精度有一定的要求，对时精度的好坏直接影响到模拟量采集的相位。为了保障智能变电站的稳定运行，站内的对时设备和合并单元装置都必须具备守时功能，保证在丢失对时信号后一定时间内不会对变电站的保护产生重大影响，出现误动等事故，预留处理对时故障的时间。

目前，行业内对晶振频率的守时方法已经作了一些研究，如专利文件《自适应晶振频率守时方法》(申请号：201010589598.4)中所述技术方案：当对时信号正常时，同时测量晶振的频率；在基准信号失步时，对时服务器根据同步时测量的晶振频率，采用自适应晶振频率守时方式输出时钟信号。该方案在一定程度上保证了智能变电站的稳定运行，但是在对守时精度要求比较高的场合，采用此守时方案会出现短时间内守时偏差过大的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种高效率的晶振守时方法，旨在解决智能变电站守时功能装置守时偏差过大的问题。

为解决上述技术问题，本发明一种高效率的晶振频率守时方法的技术方案包括以下步骤：

1)设备接收对时信号，并解析出所需的对时秒脉冲信号；

2)创建正常秒脉冲晶振计数缓冲区和守时秒脉冲缓冲区；

3)对时信号正常时，装置准确记录每秒的起始时刻的晶振计数，进而计算出每秒的晶振计数，并对每秒晶振计数的有效性进行判断，把有效的每秒晶振计数放入正常秒脉冲晶振计数缓冲区，缓冲区放满后再从第一个缓冲区开始循环写入；

4)对时信号异常时，根据缓存的秒脉冲晶振计数计算平均每秒的晶振计数f_ave，并对平均值计算时产生的余数y按照预设的分配规律进行分摊；余数分摊后的每一份数据分别与平均每秒的晶振计数f_ave相加得到每秒晶振计数，将每秒晶振计数放入守时秒脉冲缓冲区，装置依次取出守时秒脉冲缓冲区里的值进行守时。

步骤2)所述正常秒脉冲晶振计数缓冲区个数为2的i*n次幂，其中i,n为正整数且i≤n。

步骤4)所述计算平均每秒的晶振计数f_ave及余数y所采用的方法是移位和位操作运算。

步骤4)所述的预先设定的分配规律为：

a.创建一个余数分配表，表中设定好余数0～(2^i)-1所对应的分摊数据，即将每个余数相对均匀地分摊为2^i份，每份数据的值为0或1；

b.把余数y右移i位得到平均值y_ave及余数p，根据余数p查询余数分配表得到对应的一行值，将该行的值加上平均值y_ave，完成把余数y分摊成2^i份；

c.对2^i份中的每一份按照步骤b继续分摊，完成把余数y分摊成2^(i*2)份；

d.对2^(i*2)份中的每一份按照步骤b继续分摊，直至完成把余数y分摊成2^(i*n)份，余数y分摊结束。

本发明的有益效果是：本发明在对时信号或卫星信号正常时，计算并缓存每秒晶振计数个数；在对时信号或卫星信号丢失时，根据记录的秒脉冲晶振计数计算平均每秒晶振计数个数，并对产生的余数进行均摊，利用平均计算和余数均摊后的每秒晶振计数个数提供秒脉冲进行守时。在计算每秒平均晶振计数个数时，为了避免使用除法，采用移位和位操作运算，以方便在各种硬件上实现该方法。在计算出平均每秒的晶振计数个数后，由于晶振计数个数为整数，一般都会产生余数，为了避免余数对守时精度的影响，需要对余数做分摊处理。在余数分摊的过程中，为了避免分摊不均造成短时间的守时偏差过大，需要尽可能的把余数均匀的插入到守时秒间隔中，本发明采用每次分8份分摊的方法，配合查表法，完成余数的均匀分摊，从而达到较高的守时精度。

附图说明

图1为本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式