·38·华电技术
5．2
子站系统时间同步方案
第33卷
技术对高稳晶振进行校频以实现时钟同步。若北斗和GPS都被干扰而不能正常使用，高稳晶振自动进继续提供高精度频率和时间信号输出，入保持状态，
以维持系统的正常工作。
主站系统以网络作为系统的信息交换媒介，因此，采用IEEE1588时间协议(PTP)来实现以太网的精确时间同步。对于要求精度更高的智能电网来IEEE1588标准精确时间协议顺应了报文同步说，
的趋势，它借鉴了NTP技术，但其在硬件上要求每个网络节点必须有一个包含实时时钟的网络接口，可实现基于PTP协议栈的相关服务
［10］
子站系统直接监测和控制电网运行，分布广、同
步精度和可靠性要求高，接入子系统的设备非常多，接入方式也相当复杂，所以采用自治时间同步为最佳方案。采用这种方案，可以使子站自行接收时钟源信号和实现守时。
子站采用自治的统一时钟系统，可彻底改变子
“天线林立”站建筑物上的状态，时钟同步精度优于1μs，使得多个子站系统之间的时钟同步成为可能。子站系统时间同步结构图如图3所示
。
。
主站系统以省调度主站时钟为主时钟，市调度主站、县调度主站为从时钟。主时钟周期性地给从时钟Up报文，发送Sync报文，紧接着发送Follow-该报文携带上个消息的实际发送时间t1，从时钟记录SyncRep报报文的到达时间t2，随后在t3时刻发送Delay-文给主时钟，主时钟记录报文到达时间t4并发送De-lay-Resp报文把t4告知从时钟。从时钟根据4个时(t2－t1)+(t3－间信息计算出时间偏差toffset=［
t4)］/2，(t2－t1)+(t4－t3)］/2。传输延迟tdelay=［从时钟利用计算出来的时间偏差修改本地时间，从而与主时钟同步。
上述关于主、从时钟的时间偏差与传输延迟的计算是在报文往返延迟对称的假设下进行的。但主、从时钟之间的距离往往较长，受网络波动的影响，消息传输延迟相差可能性很大，即引入了很大的非对称性误差，将会严重影响同步精度。针对该问题，在主、从时钟之间布置若干个透明时钟，逐级同步，减少网络抖动的影响，做非对称性校正，可以排除交换网络造成的非对称延迟的影响，减少了大型拓扑中的积聚误差
［11］
图3子站系统时间同步结构图
图3中长方形代表普通时钟，椭圆形代表边界
时钟。以GPS为该系统的时钟源，北斗为备用时钟源。在GPS授时正常的情况下，交换机2设置为无源时钟的端口，与备用主时钟源装置相连;备用主时钟源的时钟信号并不作为参考源参与校时，只由GPS向子站系统提供标准世界时钟信号;当主装置精度下降或失效后，通过最佳主时钟算法计算，备用时钟源确立为新的参考时钟，这时则通过北斗卫星
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向子站系统提供标准时间信号。当GPS与北斗都被干扰而不能正常使用时，高稳晶振自动进入保
。P2P透明时钟如图2所示
。
持状态，继续提供高精度频率和时间信号输出。这种自适应的网络对时系统，一方面确保了子站对时
图2
P2P透明时钟
在图2中，总的驻留时间ta=(t2－t1)+(t4－
t3)+(t6－t5)，各段路径延迟之和tb=tb1+tb2+tb3+tb4。主时钟给从时钟发送Sync消息和可选的后Up)消息之后，续消息(Follow-从时钟得到时间偏差toffset=t7－t0－ta－tb。
同时还应在调度端建立监视系统，定时采集场站端时间同步设备运行状态，如卫星接收状态、调度信号源、设备硬件运行状态等，可以及时发现故障，对故障进行统计。
系统的精度，另一方面确保了子站网络的稳定性和可靠性。
6结束语
针对目前电网时间同步系统存在的问题以及未来智能电网对时钟同步高精度、高可靠性的要求，本文提出了采用北斗/GPS互为备用作为智能电网的时钟源，根据智能电网运行模式和授时精度的不同，分别给出了适用于主站、子站的不同时间同步配置方案并采用IEEE1588时间协议实(下转第47页)