專利名稱：基于ieee1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)通信方法，特別是一種基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù) 裝置的數(shù)據(jù)同步方法。
背景技術(shù)：
光纖差動(dòng)保護(hù)在電力系統(tǒng)保護(hù)中占據(jù)著重要地位。差動(dòng)保護(hù)裝置雖然原理簡(jiǎn)單， 但是它除了要面對(duì)保護(hù)裝置開發(fā)的共性問題外，還要解決兩側(cè)保護(hù)裝置采樣數(shù)據(jù)同步的問 題。傳統(tǒng)的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置常用的數(shù)據(jù)同步方法有以下幾種采樣數(shù)據(jù)修正法、采樣時(shí) 刻調(diào)整法、時(shí)鐘校正法、GPS同步法、參考向量同步法、采樣序號(hào)調(diào)整法等。這些方法目前 存在以下問題對(duì)兩側(cè)晶振要求高，采樣間隔不均勻，對(duì)硬件要求高。GPS同步法受到自然 環(huán)境和社會(huì)環(huán)境等因素的影響，而且需要相應(yīng)的硬件支持等。自IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)頒布以來(lái)， IEEE1588在自動(dòng)化測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越重視，支持IEEE1588的硬件也越來(lái)越多，因此將 IEEE1588應(yīng)用于電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單、精確的可應(yīng)用于光纖 差動(dòng)保護(hù)裝置兩側(cè)的基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法，包括以下步驟A.與光纖通道相連的兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議，發(fā)送、接收PTP消息報(bào) 文；B.兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議中的最佳主時(shí)鐘BMC算法，確定兩側(cè)裝置中的 一側(cè)為PTP主時(shí)鐘，另一側(cè)為PTP從時(shí)鐘；C. PTP從時(shí)鐘側(cè)根據(jù)IEEE1588協(xié)議計(jì)算數(shù)據(jù)通道延時(shí)及本側(cè)PTP時(shí)鐘相對(duì)于PTP 主時(shí)鐘的偏差，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)本側(cè)PTP時(shí)鐘；D.判斷PTP從時(shí)鐘是否與PTP主時(shí)鐘同步，若否則返回步驟C ；若是則設(shè)置時(shí)鐘同 步標(biāo)志；E.主從時(shí)鐘捕捉PPS輸入，調(diào)整采樣定時(shí)間隔，并啟動(dòng)A/D采樣。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明方法同步精度高，兩側(cè)PPS秒脈沖時(shí)間偏差及每個(gè) 采樣脈沖的時(shí)間偏差均小于lus，拋棄了通過(guò)復(fù)雜的算法來(lái)調(diào)整采樣數(shù)據(jù)的方法，數(shù)據(jù)同步 方法完全獨(dú)立于差動(dòng)保護(hù)，與采樣數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明圖1是本發(fā)明數(shù)據(jù)同步方法的流程圖；圖2是本發(fā)明光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法，包括以下步驟A.與光纖通道相連的兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議，發(fā)送、接收PTP消息報(bào)文； 兩側(cè)裝置中以太網(wǎng)的PHY芯片的型號(hào)是DP83640，內(nèi)部維持一個(gè)125MHZ的可調(diào)整的高精度 PTP (precision time protocol) Wit, ？^PPS (pulse per second)；B.兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議中的最佳主時(shí)鐘BMC算法，確定兩側(cè)裝置中的 一側(cè)為PTP主時(shí)鐘，另一側(cè)為PTP從時(shí)鐘；C. PTP從時(shí)鐘側(cè)根據(jù)IEEE1588協(xié)議計(jì)算數(shù)據(jù)通道延時(shí)及本側(cè)PTP時(shí)鐘相對(duì)于PTP 主時(shí)鐘的偏差，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)本側(cè)PTP時(shí)鐘；D.判斷PTP從時(shí)鐘是否與PTP主時(shí)鐘同步，若否則返回步驟C ；若是則設(shè)置時(shí)鐘同 步標(biāo)志；當(dāng)PTP從時(shí)鐘相對(duì)于PTP主時(shí)鐘的偏差小于Ius時(shí)則可視為PTP從時(shí)鐘同步于PTP 主時(shí)鐘。E.主從時(shí)鐘捕捉PPS輸入，調(diào)整采樣間隔，并啟動(dòng)A/D采樣；當(dāng)兩側(cè)PPS同步時(shí)， 每相鄰的兩個(gè)PPS輸入間隔時(shí)間即為1秒，設(shè)定裝置的采樣率為N次/秒，則采樣定時(shí)間隔 為1/N秒，各側(cè)從捕捉到本側(cè)當(dāng)前PPS輸入時(shí)刻起，按照采樣定時(shí)間隔去觸發(fā)A/D采樣，即 可保證光纖差動(dòng)保護(hù)裝置兩側(cè)采樣同步。若一側(cè)裝置重新上電或者光纖通道斷開后重現(xiàn)連接異常情況出現(xiàn)時(shí)，兩側(cè)裝置的 時(shí)鐘分別自由運(yùn)行，兩側(cè)裝置的PPS不一定保持同步，重復(fù)上述步驟A-E過(guò)程則可使一側(cè)裝 置再次同步于另一側(cè)裝置。參照?qǐng)D2，光纖以太網(wǎng)通道兩側(cè)裝置通過(guò)PHY與集成在CPU上的MAC相連接，PHY 芯片采用DP83640，內(nèi)部維持一個(gè)125MHZ的可調(diào)整的高精度PTP，并可輸出供兩側(cè)裝置捕捉 以觸發(fā)A/D采樣的秒脈沖PPS。CPU通過(guò)PTP協(xié)議引擎可計(jì)算數(shù)據(jù)通道延時(shí)及主從PTP時(shí) 鐘的偏差，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)本地PTP時(shí)鐘；CPU還可以捕捉本地來(lái)自PHY的PPS秒脈沖， 并按預(yù)定的采樣頻率以定時(shí)采樣間隔去觸發(fā)A/D采樣。以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變形或替 換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法，其特征在于包括以下步驟A.與光纖通道相連的兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議，發(fā)送、接收PTP消息報(bào)文；B.兩側(cè)裝置分別運(yùn)行IEEE1588協(xié)議中的最佳主時(shí)鐘BMC算法，確定兩側(cè)裝置中的一側(cè) 為PTP主時(shí)鐘，另一側(cè)為PTP從時(shí)鐘；C.PTP從時(shí)鐘側(cè)根據(jù)IEEE1588協(xié)議計(jì)算數(shù)據(jù)通道延時(shí)及本側(cè)PTP時(shí)鐘相對(duì)于PTP主時(shí) 鐘的偏差，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果微調(diào)本側(cè)PTP時(shí)鐘；D.判斷PTP從時(shí)鐘是否與PTP主時(shí)鐘同步，若否則返回步驟C；若是則設(shè)置時(shí)鐘同步標(biāo)志；E.主從時(shí)鐘捕捉PPS輸入，調(diào)整采樣間隔，并啟動(dòng)A/D采樣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于IEEE1588的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)同步方法，通過(guò)BMC算法自動(dòng)確定與光纖以太網(wǎng)相連的兩側(cè)裝置PTP時(shí)鐘中的一個(gè)為PTP主時(shí)鐘，另一個(gè)為PTP從時(shí)鐘，PTP從時(shí)鐘根據(jù)IEEE1588協(xié)議微調(diào)本側(cè)PTP時(shí)鐘，使得PTP主從時(shí)鐘同步，PTP主從時(shí)鐘捕捉PPS輸入，調(diào)整采樣間隔并啟動(dòng)A/D采樣，即可保證光纖差動(dòng)保護(hù)裝置兩側(cè)采樣同步。本發(fā)明方法同步精度高，兩側(cè)PPS秒脈沖時(shí)間偏差及每個(gè)采樣脈沖的時(shí)間偏差均小于1μs，拋棄了通過(guò)復(fù)雜的算法來(lái)調(diào)整采樣數(shù)據(jù)的方法，數(shù)據(jù)同步方法完全獨(dú)立于差動(dòng)保護(hù)，與采樣數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。
文檔編號(hào)H04L7/00GK102005723SQ20101054680
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者楊勇 申請(qǐng)人:珠海拓普智能電氣股份有限公司