[发明专利]一种精确时钟同步协议对时方法及装置

说明书

本发明公开了一种精确时钟同步协议对时方法及装置，所述方法包括：计算获取时钟链路延时，其中，所述时钟链路延时包括主从时钟链路延时或从主时钟链路延时；根据所述时钟链路延时构造Hankel矩阵；采用奇异值分解所述Hankel矩阵获取去噪链路延时；根据所述去噪链路延时计算主时钟和从时钟的偏差，根据所述偏差修正从时钟时间。本发明通过构造Hankel矩阵并采用奇异值分解获取去噪链路延时，从而修正从时钟时间，降低队列延时的干扰，提高精确时钟同步协议对时精度。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种精确时钟同步协议对时方法及装置。

背景技术

通信技术发展推动了电力系统广域互联，进一步利用广域测量系统获得的信息，实现层次化继电保护功能，对故障进行快速、可靠和精确的切除，最终形成电力系统层次化保护体系，是当下智能电网发展的一个方向。当前，层次化保护体系可分为广域保护、站域保护和就地保护。其中，广域保护对电力系统广域采样同步的时间精度提出了更高的需求，通常采用精确时钟同步协议(Precision Time Protocol，PTP)，但PTP的有效应用是以通信链路对称为前提，实际应用环境存在主从时钟报文延时与从主时钟报文延时不相等的现象，限制了PTP的对时精度，阻碍了智能电网发展的进程。

当前公开了多种对PTP进行改进的技术，以提高对时精度、适应链路不对称环境，主要包括：a、采用恒温晶振、数字锁相环和时钟老化模型等硬件设计方法提高对时系统调频调相精度，但其不能处理链路不对称造成的干扰；b、Kalman滤波法可有效减小对时误差波动，但其对链路对称性要求较高；c、记录报文传输路径，控制往返报文物理路径相同，可降低物理链路不对称影响，但其控制方案复杂、且未考虑因队列拥堵造成的链路不对称；d、利用加权算法补偿链路不对称性可适应于链路不对称性稳定的条件，但其加权系数普适性差，实际应用效果不显著，难以推广；e、从不对称报文组中提取可能对称的报文，用于对时操作，但其提取对称报文准确性不稳定，风险较大，限制其应用于电力系统。基于以上的方法随着变电站扩建，保护装置数量增加，站间数十、乃至数百千米的专用通信网络存在较大拥堵的可能，且因队列延时造成了主从时钟报文延时与从主时钟报文延时不相等，严重影响PTP对时的精度，难以应用于对时间精度要求极高的电力系统广域采样同步场合，同时，对既有协议、设备、拓扑结构改造较大，工程实现难度较高，在这种情况下，对时精度下降可造成继电保护功能误动、拒动，造成保护不及时，甚至大范围停电等故障扩大情况，影响供电可靠性和社会经济发展。

发明内容

本发明目的在于，提供一种精确时钟同步协议对时方法及装置，有效降低了队列延时的干扰，提高精确时钟同步协议对时精度，以解决因队列延时造成的链路不对称的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种精确时钟同步协议对时方法，包括：

计算获取时钟链路延时，其中，所述时钟链路延时包括主从时钟链路延时或从主时钟链路延时；

根据所述时钟链路延时构造Hankel矩阵；

采用奇异值分解所述Hankel矩阵获取去噪链路延时；

根据所述去噪链路延时计算主时钟和从时钟的偏差，根据所述偏差修正从时钟时间。

优选地，所述计算获取时钟链路延时，其中，所述时钟链路延时包括主从时钟链路延时或从主时钟链路延时，包括：

所述时钟链路延时序列X表示如下：

X＝[x(1),x(2),…,x(k),…,x(N)]；

式中，k＝1,2,…,N，N为数据长度，x(N)为所述主从时钟链路延时t_ms或从主时钟链路延时t_sm，x(k)为历史链路形成的所述主从时钟链路延时t_ms或从主时钟链路延时t_sm。

优选地，所述根据所述时钟链路延时构造Hankel矩阵，包括：