[发明专利]基于HPLC的配电场域网时钟精准同步方法及装置

说明书

本发明公开一种基于HPLC的配电场域网时钟精准同步方法及装置，该方法包括：S1.主站通过远程通信网对场域网中的中心节点进行实时校时；S2.以中心节点的时钟作为场域网的主时钟，对场域网内各节点时钟的时间和频率进行监测，获取各节点时钟的时间偏差和频率偏差；计算各节点所需调整的时钟频率值，并对各节点的时钟频率进行校准；S3.根据目标时钟频率与当前时钟频率的偏差，对当前温度段的温度补偿系数进行重新标定，调整各节点的时钟频率，以实现各节点时钟频率偏移的校准。本发明具有实现方法简单、能够逐级时钟逐步精准同步，且可避免校时过程中出现时间空档或时间重复现象等优点。

技术领域

本发明涉及配电场域网技术领域，尤其涉及一种基于HPLC(High-speed PowerLine Broadband Carrier，高速电力线宽带载波通信)的配电场域网时钟精准同步方法及装置。

背景技术

配电场域网主要是解决智能电网客户侧,泛在电力物联网建设中最后一公里的通信技术问题，其业务已从单一的用电信息采集，向有序充电、分布式储能、高频数据采集、综合能源计量等业务场景的扩展，业务处理的实时性和精益化要求高，网内各节点高精度的时钟同步是实现上述要求的重要技术支撑。

目前常用的网络授时方式主要采用时间同步精度在皮秒量级的NTP网络协议，和同步精度为纳秒级的PTP网络协议，但是这两种方式均需在网络设备上运行相应协议，对设备性能和网络通信质量要求高，而对于配电场域网，应用通常面对高度城市化、高密度，特别是高层混凝土建筑以及地下室等复杂恶劣场景，其网络设备性能和网内通信质量均不能满足上述条件。若网内设备采用GPS或北斗时钟同步方式，其信号因受建筑物遮挡，会发生对时不可靠或对时失败等问题，同时由于网内设备数量巨大，其使用成本也会增加。

同时对于配电场域网内的核心设备电能表，目前主要采用带温度补偿的实时时钟主控制器，在出厂前进行多温度点测试校准，但随着实时时钟晶体的年老化率和备用电池的有限寿命，长期使用后,就较难满足当前关于时钟准确度的要求而造成时钟超差，给采集与运维带来极大压力，同时也给网络的数据采集率、电费自动抄核率、台区同期线损等指标的核算造成了较大影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、能够逐级实现时钟逐步精准同步，同时可避免校时过程中出现时间空档或时间重复现象的基于HPLC的配电场域网时钟精准同步方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于HPLC的配电场域网时钟精准同步方法，步骤包括：

S1.主站通过远程通信网对场域网中的中心节点进行实时校时，所述中心节点为当前基于HPLC通信的配电场域网中整个网络的网关并负责整个网络的组网与时钟管理；

S2.以所述中心节点的时钟作为场域网的主时钟，对场域网内各节点时钟的时间和频率进行监测，获取各节点时钟的时间偏差和频率偏差；根据所述时钟偏差和频率偏差计算各节点所需调整的时钟频率值，并对各节点的时钟频率进行校准；

S3.根据目标时钟频率与当前时钟频率的偏差，对当前温度段的温度补偿系数进行重新标定，基于重新标定后的温度补偿系数采用温度补偿方式调整各节点的时钟频率，以实现各节点时钟频率偏移的校准。

进一步的，所述步骤S1中，通过对所述中心节点的时钟进行监测，生成校时清单，根据所述校时清单以及所述中心节点的类型对所述中心节点进行实时校时，其中若所述中心节点为面向对象协议的集中器，则由所述中心节点定时向主站上报心跳帧，主站通过对心跳帧进行解析获取所述中心节点的时钟，并根据所述中心节点与主站时钟之间的偏差判断是否存在时钟超差；