[发明专利]一种分布式局部放电检测系统的高精度时间同步方法

说明书

本发明公开了一种分布式局部放电检测系统的高精度时间同步方法，所述方法包括以下步骤：S1：通过数据传输线，将1个通信单元和多个采集单元进行级联；S2：前级单元发送数据，后级单元判决接收数据的时钟沿变次数，动态调整后级单元的压控晶振，使相邻单元的时钟频率及相位一致；S3：前级单元发送测延时帧，后级单元接收并回复，前级单元计算出相邻单元的传输延时；S4：通信单元发送全网同步时间帧，采集单元接收并更新全网同步时间戳，然后生成新的全网同步时间帧发送到下一个采集单元，如此使得所有采集单元的全网同步时间戳一致。本发明提高了分布式局部放电检测系统的时间同步精度，从而提高了分布式局部放电测量的效果。

技术领域

本发明涉及电力电缆局放检测技术，尤其涉及一种分布式局部放电检测系统的高精度时间同步方法，应用于分布式局部放电测量和局部放电定位。

背景技术

随着电力网络和用电事业的飞速发展，对电力网络和用电的安全运行也提出了新的要求；具体到电缆来说，其安全运行与安全维护也不可避免的越来越被电力系统所重视。电缆故障的主要原因是绝缘性能的劣化和实效，而局部放电是造成电缆绝缘性能劣化的主要原因。分布式局部放电测量方法是目前最高效的一种电缆局部放电测量方法，整个测量系统中会有多个检测单元分布在不同的电缆接头处同时测量，各个检测单元之间相互独立工作，检测单元将采集到的信号处理后传回上位机，供上位机分析、显示、判决、诊断、定位。目前基于分布式局部放电检测系统的时间同步方式主要有GPS授时全网同步、原子钟全网同步。但是GPS授时模式精度低，只能达到us级；原子钟模式成本特别高，代价太大，均不是特别适合。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：消除分布式局部放电检测系统中各个采集单元时间不同步的问题，提高局部放电测量效果和局部放电定位精度。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种分布式局部放电检测系统的高精度时间同步方法，所述方法包括以下步骤：

S1：通过数据传输线，将1个通信单元和多个采集单元进行级联；

S2：前级单元发送数据，后级单元判决接收数据的时钟沿变次数，动态调整后级单元的压控晶振，使相邻单元的时钟频率及相位一致；

S3：前级单元发送测延时帧，后级单元接收并回复，前级单元计算出相邻单元的传输延时；

S4：通信单元发送全网同步时间帧，采集单元接收并更新全网同步时间戳，然后生成新的全网同步时间帧发送到下一个采集单元，如此使得所有采集单元的全网同步时间戳一致；

步骤S2包括：

S201：前级单元连续发送数据，数据在数据传输线上串行传输，数据在发送前经过8B10B编码，确保数据中具有充足的时钟沿变信息；

S202：后级单元接收数据，在单元内部进行顺序的N级串行固定延时处理，N为大于或等于4的偶数，固定延时时间为压控晶振的周期除以延迟级数N；

S203：后级单元每个时钟周期获取1到N级延时后的数据，检测时钟沿变在N级延时中的位置，进行沿变计数器的加减控制；

S204：沿变计数器初始值为N/2，当检测到沿变在小于N/2位置时，沿变计数器加1，当检测到沿变在大于N/2位置时，沿变计数器减1，沿变计数器数值达到N或0时，重设沿变计数器数值为N/2，并产生压控晶振的控制信号，通过动态调节压控晶振，使得后级单元与前进单元的时钟频率、相位一致；

步骤S3包括：

S301：当相邻单元时钟频率、相位一致后，前级单元发送测延时帧，帧中包括发送该帧的时间计数器数值T1，帧中的延时时间值为0；