朱炎平, 陆 俊, 徐志强, 王凯亮

(1. 华北电力大学电气与电子工程学院, 北京市 102206; 2. 国网湖南省电力有限公司岳阳供电分公司, 湖南省岳阳市 414022; 3. 国网湖南省电力有限公司经济技术研究院, 湖南省长沙市 410004)

0 引言

智能变电站是智能电网的支撑节点,其中时间同步系统是保证变电站智能化的关键[1],同步时钟系统所提供的时间精度将决定智能变电站中一次、二次设备的控制精度和控制性能[2]。

IEC 61850标准将智能电子设备的时钟精度功能要求划分为5个等级(T1至T5),其中用于计量的T5等级精度达到1 μs。为此,IEC 61850引入了简单网络时间协议(simple network time protocol,SNTP)和IEEE 1588时间同步协议(以下简称IEEE 1588协议)。SNTP标准同步精度能达到毫秒级,能够满足数字化变电站间隔层设备的对时精度需求[3-4],但达不到IEC 61850标准中T5等级精度要求。与之相比,IEEE 1588协议的同步精度达到亚微秒级,能够满足智能变电站对时间精度的要求[5-6],同时IEEE 1588同步网络具有可以与智能变电站中自动化网络共用的特点,可在站控层网络和过程层网络中直接运行[7-8],因此被广泛应用在智能变电站工程中。

目前,IEEE 1588协议同步优化研究工作主要在时钟路径的非对称和拥塞、频偏及误差累积方面[9-13]。文献[9]通过分析终端队列时延,提出不对称通信路径下的时钟同步补偿算法。文献[10]通过分析时钟偏差变化规律,实现从时钟时间补偿,减少同步周期内从时钟偏差累积。文献[11]通过计算时间窗内主从时钟偏差平均值更新从时钟以减少路径不对称性对时钟精度影响。……