[发明专利]基于自学习改进的电网时间同步测量系统和方法

说明书

本发明公开一种基于网络自学习的改进的电网时间同步测量系统和方法，主要解决电网网络中1588同步协议延迟请求报文与电网网络中其他报文碰撞概率过大问题。本发明在原有同步测量系统中增设自学习模块，通过网络接收各类网络报文，记录报文到达时间，计算并设置同步模块最佳延迟请求报文发送时间，以减少延迟请求报文与网络其他报文的碰撞概率。同步测量方法为：在原1588同步协议上增加网络自学习功能，自学习方法学习网络其他报文到达规律，计算最佳延迟请求报文发送时间，并控制1588协议同步模块在计算的最佳延迟请求报文发送时间发送延迟请求报文，减少延迟请求报文与网络其他报文碰撞概率，提高电网中同步测量精度，并降低网络其他报文时延。

技术领域

本发明涉及通信网络技术领域，尤其涉及一种通过自学习方法实现判断电网时间同步测量延迟请求报文发送时间方法，具体是一种基于自学习改进的电网时间同步测量系统和方法。用于解决电网中同步测量时延迟请求报文与电网其他报文碰撞概率过大问题，通过电网同步测量精度并降低电网其他报文延迟。

背景技术

我国电网已初步建成了以大机组，自动化和超高压机组为主要特征的现代化大型电网系统，为了保证电网的安全和经济的运行，各种以通信和计算机技术为基础的自动化装置被广泛应用，如电力故障录波装置、同步向量测量装置、调度自动化装置、变电站计算机监控系统和火电厂机组自动控制系统等。这些装置的正常工作和使用离不开统一的全网时间同步。此外，各种微机型装置内部都带有实时时钟，其运行时的固有误差无法避免，随着运行时间的增加，累积误差就会越来越大，从而无法正确的计算时间，因此，也要求由外部时间源定期输入使其时间同步。

随着IT技术的发展，通过网络为电网授时成为了可能，目前的网络时间协议主要有基于1588协议的NTP和PTP两种。

NTP(Network Time Protocol)是设计用来同步网络中各个计算机时间的协议，其同步精度在局域网内可达0.1ms，在互联网上绝大多数的地方其精度可以达到1-50ms。

PTP(Precision Time Protocol)精密时间协议，相对NTP，PTP提高了设备同步精度，其同步精度可达到微妙(us)级。PTP协议有4种报文类型，包括同步报文，跟随报文，延迟请求报文和延迟应答报文。

现有的电网同步网络协议普遍使用1588协议的PTP协议，但并未考虑PTP报文与电网中其他网络报文之间的影响。由于网络中的其他报文是随机到达的，因此现有方法无法预测网络中其他报文到达时间，受网络带宽限制，实际应用中，当PTP报文与电网其他网络报文冲突时有可能造成同步报文或网络报文的延迟不确定，也会造成其他网络报文延迟增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于网络自学习的改进的电网时间同步测量系统，实现在不影响电网各节点同步精度的前提下减少同步报文与电网其他网络报文的碰撞。

本发明是一种基于网络自学习改进的电网时间同步测量系统，电网基础设备包括故障录波装置、同步向量测量装置、调度自动化装置、变电站计算机监控装置和火电厂机组自动控制装置，这些设备称作待测设备，待测设备均通过交换机连接到1588协议时间同步模块上，电网通过1588协议时间同步，1588协议包括网络中的主时钟与从时钟，1588协议时间同步模块通过交换机网络接口作为从时钟与电网中的主时钟同步，其特征在于，在1588协议时间同步模块上附加有自学习测量设备模块，自学习测量设备模块通过交换机获取网络其他报文，同时通过1588协议时间同步模块上时间输出接口记录来自网络各个待测设备的其他报文到达时间，计算出改进的1588协议同步报文中延迟请求报文的最佳发送时间，通过配置输出接口，设置1588协议时间同步模块延迟请求报文发送时间，1588协议时间同步模块于最佳发送时间时发送延迟请求报文，通过网络接口与主时钟同步，减少延迟请求报文与电网中其他报文的碰撞概率，实现更精确的网络时间同步。

本发明还是一种基于网络自学习改进的电网时间同步测量方法，其特征在于，包括有以下步骤：