专利名称：基于ieee1588的光纤差动保护装置的数据同步方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统通信方法，特别是一种基于IEEE1588的光纤差动保护 装置的数据同步方法。
背景技术：
光纤差动保护在电力系统保护中占据着重要地位。差动保护装置虽然原理简单， 但是它除了要面对保护装置开发的共性问题外，还要解决两侧保护装置采样数据同步的问 题。传统的光纤差动保护装置常用的数据同步方法有以下几种采样数据修正法、采样时 刻调整法、时钟校正法、GPS同步法、参考向量同步法、采样序号调整法等。这些方法目前 存在以下问题对两侧晶振要求高，采样间隔不均勻，对硬件要求高。GPS同步法受到自然 环境和社会环境等因素的影响，而且需要相应的硬件支持等。自IEEE1588标准颁布以来， IEEE1588在自动化测控领域的应用越来越重视，支持IEEE1588的硬件也越来越多，因此将 IEEE1588应用于电力系统保护领域具有重要的意义。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种简单、精确的可应用于光纤 差动保护装置两侧的基于IEEE1588的光纤差动保护装置的数据同步方法。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是基于IEEE1588的光纤差动保护装置的数据同步方法，包括以下步骤A.与光纤通道相连的两侧装置分别运行IEEE1588协议，发送、接收PTP消息报 文；B.两侧装置分别运行IEEE1588协议中的最佳主时钟BMC算法，确定两侧装置中的 一侧为PTP主时钟，另一侧为PTP从时钟；C. PTP从时钟侧根据IEEE1588协议计算数据通道延时及本侧PTP时钟相对于PTP 主时钟的偏差，并根据计算结果微调本侧PTP时钟；D.判断PTP从时钟是否与PTP主时钟同步，若否则返回步骤C ；若是则设置时钟同 步标志；E.主从时钟捕捉PPS输入，调整采样定时间隔，并启动A/D采样。本发明的有益效果是本发明方法同步精度高，两侧PPS秒脉冲时间偏差及每个 采样脉冲的时间偏差均小于lus，抛弃了通过复杂的算法来调整采样数据的方法，数据同步 方法完全独立于差动保护，与采样数据无关。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明图1是本发明数据同步方法的流程图；图2是本发明光纤差动保护装置的连接示意图。
具体实施例方式参照图1，基于IEEE1588的光纤差动保护装置的数据同步方法，包括以下步骤A.与光纤通道相连的两侧装置分别运行IEEE1588协议，发送、接收PTP消息报文； 两侧装置中以太网的PHY芯片的型号是DP83640，内部维持一个125MHZ的可调整的高精度 PTP (precision time protocol) Wit, ？^PPS (pulse per second)；B.两侧装置分别运行IEEE1588协议中的最佳主时钟BMC算法，确定两侧装置中的 一侧为PTP主时钟，另一侧为PTP从时钟；C. PTP从时钟侧根据IEEE1588协议计算数据通道延时及本侧PTP时钟相对于PTP 主时钟的偏差，并根据计算结果微调本侧PTP时钟；D.判断PTP从时钟是否与PTP主时钟同步，若否则返回步骤C ；若是则设置时钟同 步标志；当PTP从时钟相对于PTP主时钟的偏差小于Ius时则可视为PTP从时钟同步于PTP 主时钟。E.主从时钟捕捉PPS输入，调整采样间隔，并启动A/D采样；当两侧PPS同步时， 每相邻的两个PPS输入间隔时间即为1秒，设定装置的采样率为N次/秒，则采样定时间隔 为1/N秒，各侧从捕捉到本侧当前PPS输入时刻起，按照采样定时间隔去触发A/D采样，即 可保证光纤差动保护装置两侧采样同步。若一侧装置重新上电或者光纤通道断开后重现连接异常情况出现时，两侧装置的 时钟分别自由运行，两侧装置的PPS不一定保持同步，重复上述步骤A-E过程则可使一侧装 置再次同步于另一侧装置。参照图2，光纤以太网通道两侧装置通过PHY与集成在CPU上的MAC相连接，PHY 芯片采用DP83640，内部维持一个125MHZ的可调整的高精度PTP，并可输出供两侧装置捕捉 以触发A/D采样的秒脉冲PPS。CPU通过PTP协议引擎可计算数据通道延时及主从PTP时 钟的偏差，并根据计算结果微调本地PTP时钟；CPU还可以捕捉本地来自PHY的PPS秒脉冲， 并按预定的采样频率以定时采样间隔去触发A/D采样。以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替 换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求
1.基于IEEE1588的光纤差动保护装置的数据同步方法，其特征在于包括以下步骤A.与光纤通道相连的两侧装置分别运行IEEE1588协议，发送、接收PTP消息报文；B.两侧装置分别运行IEEE1588协议中的最佳主时钟BMC算法，确定两侧装置中的一侧 为PTP主时钟，另一侧为PTP从时钟；C.PTP从时钟侧根据IEEE1588协议计算数据通道延时及本侧PTP时钟相对于PTP主时 钟的偏差，并根据计算结果微调本侧PTP时钟；D.判断PTP从时钟是否与PTP主时钟同步，若否则返回步骤C；若是则设置时钟同步标志；E.主从时钟捕捉PPS输入，调整采样间隔，并启动A/D采样。
全文摘要
本发明公开了一种基于IEEE1588的光纤差动保护装置的数据同步方法，通过BMC算法自动确定与光纤以太网相连的两侧装置PTP时钟中的一个为PTP主时钟，另一个为PTP从时钟，PTP从时钟根据IEEE1588协议微调本侧PTP时钟，使得PTP主从时钟同步，PTP主从时钟捕捉PPS输入，调整采样间隔并启动A/D采样，即可保证光纤差动保护装置两侧采样同步。本发明方法同步精度高，两侧PPS秒脉冲时间偏差及每个采样脉冲的时间偏差均小于1μs，抛弃了通过复杂的算法来调整采样数据的方法，数据同步方法完全独立于差动保护，与采样数据无关。
文档编号H04L7/00GK102005723SQ20101054680
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者杨勇 申请人:珠海拓普智能电气股份有限公司