分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)精確對(duì)時(shí)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)今電力行業(yè)發(fā)展迅速，自動(dòng)化設(shè)備在分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)中的投入量不斷增加，微秒級(jí)時(shí)間精度要求的電力設(shè)備也逐步出現(xiàn)。傳統(tǒng)的時(shí)鐘同步方式對(duì)時(shí)精度只能保證毫秒級(jí)，已經(jīng)不能滿足當(dāng)下分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)的對(duì)時(shí)精度的要求。為了解決工業(yè)自動(dòng)化中網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)中時(shí)鐘同步誤差過大的問題，IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)在2002年頒布了IEEE1588精確時(shí)鐘同步協(xié)議(PTP）。PTP協(xié)議通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步過程，對(duì)時(shí)精度可以達(dá)到亞微秒級(jí)，

2、完全可以解決分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)鐘同步誤差過大的問題。
　　本文首先詳細(xì)介紹了IEEE1588精確時(shí)鐘同步協(xié)議，與當(dāng)下的分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)的對(duì)時(shí)方法進(jìn)行了對(duì)比。其次對(duì)PTP協(xié)議的時(shí)鐘同步機(jī)制進(jìn)行了研究，包括PTP時(shí)鐘類型，PTP對(duì)時(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、PTP對(duì)時(shí)報(bào)文、PTP時(shí)鐘同步算法和時(shí)間戳的記錄方案等。最后對(duì)影響IEEE1588協(xié)議時(shí)鐘同步精度的因素進(jìn)行了總結(jié)，針對(duì)同步過程中存在的網(wǎng)絡(luò)延遲量不對(duì)稱的問題，對(duì)PTP時(shí)鐘同步算法提出

3、了改進(jìn)，加入移動(dòng)平均算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)延遲量進(jìn)行處理，減小其對(duì)時(shí)鐘同步精度造成的影響。根據(jù)分布式電力監(jiān)控系統(tǒng)的對(duì)時(shí)精度要求，選擇通過物理層記錄硬件時(shí)間戳的方案實(shí)現(xiàn)IEEE1588協(xié)議，設(shè)計(jì)了基于“STM32F107+DP83640”的IEEE1588嵌入式硬件平臺(tái)，其中STM32F107芯片作為嵌入式硬件平臺(tái)的MCU，DP83640作為外置PHY芯片，負(fù)責(zé)硬件時(shí)間戳的記錄和修正本地時(shí)鐘。本文完成了IEEE1588嵌入式硬件平臺(tái)的搭建，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧