李德新，钟 俊

(四川大学电气信息学院，四川 成都 610065)

基于遗传算法与 PID 原理的 IEEE1588 从时钟同步研究

李德新，钟 俊

(四川大学电气信息学院，四川 成都 610065)

高精度的时钟同步技术是电力系统稳定运行的前提。环境温度对时钟同步设备精度会造成严重影响。在IEEE1588 协议原理的基础上，提出一种基于遗传算法和 PID 控制原理的从时钟自适应误差修正方法。建立 PID控制模型，将从时钟函数模型作为被控对象，以从时钟与理想时钟源之间的差值为系统误差，采用时间乘平方误差积分准则(ITSE)作为目标函数。通过遗传算法对 PID 的三个参数进行遗传操作，进而达到 PID 优化，实现自适应修正从时钟时间误差的目的。Matlab 仿真结果表明，该方法在不同的温度环境下均具备很好的自适应能力，同步精度达到 1 ns。

IEEE1588；时钟同步；遗传算法；PID 控制；ITSE

0 引言

时钟同步技术是电力系统中的关键技术之一[1]。变电站的运行控制和故障分析必须建立在统一的时间基准上，才能保证数据采集的正确性、高效性、可靠性。随着我国电网规模的不断扩大，系统日益复杂，信息化、数字化成为国内电网的发展趋势[2-6]。因此，对时钟同步技术提出了更严格的精度要求。

目前，电力系统中主要有 IRIG-B 码、NTP 协议、SNTP 协议、IEEE1588 协议等时钟同步解决方案。IRIG-B 技术采用编码同步方式，精度可达 1 ms。其弊端主要有：1. 同步精度受传输距离影响。2. 设备间的信号传输通过电缆实现，同步链路容易中断，可靠性较差。故主要应用于变电站中二次系统设备；……