本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)自學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)判斷電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間方法，具體是一種基于自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)和方法。用于解決電網(wǎng)中同步測(cè)量時(shí)延遲請(qǐng)求報(bào)文與電網(wǎng)其他報(bào)文碰撞概率過(guò)大問(wèn)題，通過(guò)電網(wǎng)同步測(cè)量精度并降低電網(wǎng)其他報(bào)文延遲。

背景技術(shù)：

我國(guó)電網(wǎng)已初步建成了以大機(jī)組，自動(dòng)化和超高壓機(jī)組為主要特征的現(xiàn)代化大型電網(wǎng)系統(tǒng)，為了保證電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，各種以通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化裝置被廣泛應(yīng)用，如電力故障錄波裝置、同步向量測(cè)量裝置、調(diào)度自動(dòng)化裝置、變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和火電廠機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)等。這些裝置的正常工作和使用離不開統(tǒng)一的全網(wǎng)時(shí)間同步。此外，各種微機(jī)型裝置內(nèi)部都帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，其運(yùn)行時(shí)的固有誤差無(wú)法避免，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，累積誤差就會(huì)越來(lái)越大，從而無(wú)法正確的計(jì)算時(shí)間，因此，也要求由外部時(shí)間源定期輸入使其時(shí)間同步。

隨著IT技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為電網(wǎng)授時(shí)成為了可能，目前的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議主要有基于1588協(xié)議的NTP和PTP兩種。

NTP(Network Time Protocol)是設(shè)計(jì)用來(lái)同步網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)間的協(xié)議，其同步精度在局域網(wǎng)內(nèi)可達(dá)0.1ms，在互聯(lián)網(wǎng)上絕大多數(shù)的地方其精度可以達(dá)到1-50ms。

PTP(Precision Time Protocol)精密時(shí)間協(xié)議，相對(duì)NTP，PTP提高了設(shè)備同步精度，其同步精度可達(dá)到微妙(us)級(jí)。PTP協(xié)議有4種報(bào)文類型，包括同步報(bào)文，跟隨報(bào)文，延遲請(qǐng)求報(bào)文和延遲應(yīng)答報(bào)文。

現(xiàn)有的電網(wǎng)同步網(wǎng)絡(luò)協(xié)議普遍使用1588協(xié)議的PTP協(xié)議，但并未考慮PTP報(bào)文與電網(wǎng)中其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文之間的影響。由于網(wǎng)絡(luò)中的其他報(bào)文是隨機(jī)到達(dá)的，因此現(xiàn)有方法無(wú)法預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間，受網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)PTP報(bào)文與電網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文沖突時(shí)有可能造成同步報(bào)文或網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的延遲不確定，也會(huì)造成其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文延遲增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)的改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在不影響電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)同步精度的前提下減少同步報(bào)文與電網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的碰撞。

本發(fā)明是一種基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備包括故障錄波裝置、同步向量測(cè)量裝置、調(diào)度自動(dòng)化裝置、變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置和火電廠機(jī)組自動(dòng)控制裝置，這些設(shè)備稱作待測(cè)設(shè)備，待測(cè)設(shè)備均通過(guò)交換機(jī)連接到1588協(xié)議時(shí)間同步模塊上，電網(wǎng)通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步，1588協(xié)議包括網(wǎng)絡(luò)中的主時(shí)鐘與從時(shí)鐘，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊通過(guò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口作為從時(shí)鐘與電網(wǎng)中的主時(shí)鐘同步，其特征在于，在1588協(xié)議時(shí)間同步模塊上附加有自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊通過(guò)交換機(jī)獲取網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文，同時(shí)通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊上時(shí)間輸出接口記錄來(lái)自網(wǎng)絡(luò)各個(gè)待測(cè)設(shè)備的其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間，計(jì)算出改進(jìn)的1588協(xié)議同步報(bào)文中延遲請(qǐng)求報(bào)文的最佳發(fā)送時(shí)間，通過(guò)配置輸出接口，設(shè)置1588協(xié)議時(shí)間同步模塊延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊于最佳發(fā)送時(shí)間時(shí)發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與主時(shí)鐘同步，減少延遲請(qǐng)求報(bào)文與電網(wǎng)中其他報(bào)文的碰撞概率，實(shí)現(xiàn)更精確的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步。

本發(fā)明還是一種基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量方法，其特征在于，包括有以下步驟：

(1)網(wǎng)絡(luò)傳輸中，傳輸1588協(xié)議同步報(bào)文、跟隨報(bào)文、延遲請(qǐng)求報(bào)文和延遲請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文，以及各待測(cè)設(shè)備輸出的網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文；

(2)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文通過(guò)交換機(jī)到達(dá)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊，同時(shí)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊還通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊時(shí)間輸出接口讀取網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的到達(dá)時(shí)間，并為所有到達(dá)的其他報(bào)文打上時(shí)間戳并轉(zhuǎn)發(fā)給下一節(jié)點(diǎn)；

(3)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊記錄并存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)所有到達(dá)其他報(bào)文及其到達(dá)時(shí)間，通過(guò)自學(xué)習(xí)方法根據(jù)所述一段時(shí)間內(nèi)的其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間及時(shí)間差概率分布，計(jì)算出最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間；

(4)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊根據(jù)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊計(jì)算得到的最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文時(shí)間，在最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文時(shí)間點(diǎn)上向網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘采用單播方式發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文給主時(shí)鐘，降低延遲請(qǐng)求報(bào)文與網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的碰撞概率，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊計(jì)算出從時(shí)鐘與主時(shí)鐘的時(shí)間誤差，并消除時(shí)間誤差，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊誤差消除后與主時(shí)鐘同步，更新本地時(shí)間，在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘穩(wěn)定同步前暫停記錄其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間；

(5)在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘保持穩(wěn)定同步后，返回步驟2，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊重新開始不斷記錄來(lái)自各待測(cè)設(shè)備其他報(bào)文及其到達(dá)時(shí)間，并根據(jù)之前一段時(shí)間的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)不斷更新計(jì)算最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，在最佳時(shí)間發(fā)送PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文，以減少PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文和電網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文碰撞的概率，減少同步誤差。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，發(fā)本明優(yōu)點(diǎn)

1.傳統(tǒng)電網(wǎng)時(shí)間同步系統(tǒng)中延遲請(qǐng)求報(bào)文易與電網(wǎng)中其他報(bào)文碰撞，造成同步誤差增大，電網(wǎng)其他報(bào)文延遲增大，本發(fā)明在原有1588協(xié)議模塊上增設(shè)了自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊，用自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊記錄網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間，計(jì)算最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，并在最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文，降低延遲請(qǐng)求報(bào)文與電網(wǎng)中其他報(bào)文碰撞概率，可降低電網(wǎng)中各類網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的延遲，提高時(shí)間同步精度。

2.與普通1588協(xié)議相比，本發(fā)明僅改變延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，根據(jù)1588議不會(huì)降低1588協(xié)議從時(shí)鐘的同步精度。本發(fā)明可優(yōu)化電網(wǎng)中的時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)。

3.本發(fā)明的自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊可以用FPGA電路方式實(shí)現(xiàn)，通過(guò)接口與1588協(xié)議時(shí)間同步模塊通過(guò)接口連接，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與交換機(jī)連接，具有成本低、安裝配置簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；

圖2是本發(fā)明的自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊的構(gòu)成示意圖；

圖3是本發(fā)明的同步測(cè)量方法示意圖；

圖4是本發(fā)明改進(jìn)的1588協(xié)議示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)有的電網(wǎng)同步網(wǎng)絡(luò)協(xié)議普遍使用PTP協(xié)議，但并未考慮PTP報(bào)文與電網(wǎng)中其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文之間的影響，存在網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文與同步報(bào)文相互碰撞問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明是一種基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)，電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備包括故障錄波裝置、同步向量測(cè)量裝置、調(diào)度自動(dòng)化裝置、變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置和火電廠機(jī)組自動(dòng)控制裝置等，上述設(shè)備統(tǒng)稱為待測(cè)設(shè)備，待測(cè)設(shè)備均各自通過(guò)交換機(jī)連接到1588協(xié)議時(shí)間同步模塊上，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊簡(jiǎn)稱同步模塊，電網(wǎng)通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步，1588協(xié)議包括網(wǎng)絡(luò)中的主時(shí)鐘與從時(shí)鐘，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊通過(guò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口作為從時(shí)鐘與電網(wǎng)中的主時(shí)鐘同步，參見(jiàn)圖1，本發(fā)明在1588協(xié)議時(shí)間同步模塊上附加有自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊簡(jiǎn)稱自學(xué)習(xí)模塊。自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊通過(guò)交換機(jī)獲取網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文，同時(shí)通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊上時(shí)間輸出接口記錄來(lái)自網(wǎng)絡(luò)各個(gè)待測(cè)設(shè)備的其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間，計(jì)算出改進(jìn)的1588協(xié)議同步報(bào)文中延遲請(qǐng)求報(bào)文的最佳發(fā)送時(shí)間，通過(guò)配置輸出接口，設(shè)置1588協(xié)議時(shí)間同步模塊延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊于最佳發(fā)送時(shí)間時(shí)發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與主時(shí)鐘同步，減少延遲請(qǐng)求報(bào)文與電網(wǎng)中其他報(bào)文的碰撞概率，實(shí)現(xiàn)更精確的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步。

本發(fā)明中作為從時(shí)鐘的1588協(xié)議時(shí)間同步模塊，在計(jì)算出的延遲請(qǐng)求報(bào)文最佳發(fā)送時(shí)間時(shí)發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文，由于通過(guò)自學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間間隔概率分布，因此可減少延遲請(qǐng)求報(bào)文與網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文碰撞概率，提高電網(wǎng)同步精度，這就是本發(fā)明對(duì)于1588同步協(xié)議基于電網(wǎng)系統(tǒng)的改進(jìn)點(diǎn)。

從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)講，本發(fā)明在1588協(xié)議時(shí)間同步模塊上附加有自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊，同步報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文通過(guò)交換機(jī)時(shí)，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊接收網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文，并通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊時(shí)間輸出接口獲取其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)間，不斷記錄和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文及其到達(dá)時(shí)間，通過(guò)自學(xué)習(xí)方法，根據(jù)存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的到達(dá)時(shí)間計(jì)算出最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，并設(shè)置1588協(xié)議時(shí)間同步模塊在計(jì)算的最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文。由于在最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文，可以減少延遲請(qǐng)求報(bào)文與網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的碰撞概率。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與主時(shí)鐘同步，減少延遲請(qǐng)求報(bào)文與電網(wǎng)中其他報(bào)文的碰撞概率，實(shí)現(xiàn)更精確的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步。

實(shí)施例2

基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)的總體構(gòu)成同實(shí)施例1，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊與1588協(xié)議時(shí)間同步模塊數(shù)據(jù)雙向交互，自學(xué)習(xí)模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口連接網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)時(shí)間輸出接口與各待測(cè)設(shè)備連接，自學(xué)習(xí)模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口接收網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文，同時(shí)通過(guò)時(shí)間輸出接口讀取網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間并記錄。并根據(jù)記錄的待測(cè)設(shè)備其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析預(yù)測(cè)和計(jì)算精密時(shí)間協(xié)議(PTP)報(bào)文中的延遲請(qǐng)求報(bào)文最佳發(fā)送時(shí)間，在最佳時(shí)間發(fā)送PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文給網(wǎng)絡(luò)中的主時(shí)鐘，以減少PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文和電網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文碰撞的概率，減少同步誤差。

本發(fā)明中自學(xué)習(xí)過(guò)程可使用C4.5算法、最大期望算法等機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘算法，通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間預(yù)測(cè)最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間。

實(shí)施例3

基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)的總體構(gòu)成同實(shí)施例1-2，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊可由FPGA電路或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖2，本例中自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊使用FPGA實(shí)現(xiàn)。自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊內(nèi)設(shè)有存儲(chǔ)單元、計(jì)算單元，其中，存儲(chǔ)單元連接網(wǎng)絡(luò)接口接收網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，通過(guò)時(shí)間輸入接口從1588協(xié)議時(shí)間同步模塊獲取網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)間并存儲(chǔ)報(bào)文到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)。計(jì)算單元與存儲(chǔ)單元連接，讀取存儲(chǔ)單元的報(bào)文到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)并計(jì)算得到最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，計(jì)算單元通過(guò)配置輸出接口設(shè)置改進(jìn)的1588協(xié)議時(shí)間同步模塊延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間。

工作時(shí)，自學(xué)習(xí)模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)相連，輸入網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，同時(shí)，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊通過(guò)時(shí)間輸入接口獲得網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)間，為網(wǎng)絡(luò)報(bào)文打上時(shí)間戳，計(jì)算單元根據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算出最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，并通過(guò)延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間配置輸出接口設(shè)置1588協(xié)議時(shí)間同步模塊的延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間。

實(shí)施例4

本發(fā)明還是一種基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量方法，是在上述的基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖3，包括有以下步驟：

(1)網(wǎng)絡(luò)傳輸中，傳輸1588協(xié)議同步報(bào)文、跟隨報(bào)文、延遲請(qǐng)求報(bào)文和延遲請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文，以及各待測(cè)設(shè)備輸出的網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文；

(2)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文通過(guò)交換機(jī)到達(dá)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊，同時(shí)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊還通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊時(shí)間輸出接口讀取網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的到達(dá)時(shí)間，并為所有到達(dá)的其他報(bào)文打上時(shí)間戳并轉(zhuǎn)發(fā)給下一節(jié)點(diǎn)；

(3)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊記錄并存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)所有到達(dá)其他報(bào)文及其到達(dá)時(shí)間，通過(guò)自學(xué)習(xí)方法根據(jù)所述一段時(shí)間內(nèi)的其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間及時(shí)間差概率分布，計(jì)算出最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間；本例中，一段時(shí)間取值為4分鐘。

(4)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊根據(jù)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊計(jì)算得到的最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文時(shí)間，在最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文時(shí)間點(diǎn)上向網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘采用單播方式發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文給主時(shí)鐘，降低延遲請(qǐng)求報(bào)文與網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的碰撞概率，形成改進(jìn)的1588協(xié)議。1588協(xié)議時(shí)間同步模塊計(jì)算出從時(shí)鐘與主時(shí)鐘的時(shí)間誤差，并消除時(shí)間誤差，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊誤差消除后與主時(shí)鐘同步，更新本地時(shí)間，在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘穩(wěn)定同步前暫停記錄其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間。

(5)在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘保持穩(wěn)定同步后，即誤差波動(dòng)范圍小于協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，返回步驟2，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊重新開始不斷記錄來(lái)自各待測(cè)設(shè)備其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間，并根據(jù)之前一段時(shí)間的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)不斷更新計(jì)算最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，在最佳時(shí)間發(fā)送PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文，以減少PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文和電網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文碰撞的概率，減少同步誤差。

簡(jiǎn)而言之，參見(jiàn)圖3，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊工作時(shí)具體包括有以下步驟：

1)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文通過(guò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)入自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊。

2)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊時(shí)間輸出接口獲取網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元。

3)存儲(chǔ)一段時(shí)間數(shù)據(jù)后自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊計(jì)算模塊根據(jù)存儲(chǔ)的一段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間計(jì)算最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間。

4)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊控制1588協(xié)議時(shí)間同步模塊在最佳延遲請(qǐng)求發(fā)送時(shí)間發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文，與主時(shí)鐘同步，并暫時(shí)停止記錄其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)間。

5)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊與主時(shí)鐘保持穩(wěn)定同步后自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊重新開始記錄其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間。

6)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊持續(xù)計(jì)算更新最佳延遲請(qǐng)求發(fā)送時(shí)間，控制1588協(xié)議時(shí)間同步模塊在計(jì)算的最佳延遲請(qǐng)求發(fā)送時(shí)間發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文。

實(shí)施例5

基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量方法同實(shí)施例4，步驟3所述的一段時(shí)間取值在3-5分鐘。根據(jù)電網(wǎng)中各類報(bào)文頻率，設(shè)置3-5分鐘為自學(xué)習(xí)時(shí)間可充分學(xué)習(xí)電網(wǎng)中各類報(bào)文的周期性發(fā)送規(guī)律。本例中，一段時(shí)間取值為3分鐘。

實(shí)施例6

基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量方法同實(shí)施例4-5，步驟3所述的通過(guò)自學(xué)習(xí)方法根據(jù)所述一段時(shí)間內(nèi)的其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間分布，具體包括：

3.1)自學(xué)習(xí)方法記錄一段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間；

3.2)統(tǒng)計(jì)各待測(cè)設(shè)備每?jī)蓚€(gè)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間間隔概率分布；

3.3)根據(jù)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間間隔概率分布，選取分布概率較小的時(shí)間間隔；

3.4)將上個(gè)報(bào)文到達(dá)時(shí)間加上選取的分布概率較小的時(shí)間間隔得到最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間。

自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊通過(guò)上述步驟，完成最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間分析，得到最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間。

實(shí)施例7

基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量方法同實(shí)施例4-6，步驟4中所述的1588協(xié)議時(shí)間同步模塊消除時(shí)間誤差后與主時(shí)鐘同步，更新本地時(shí)間的過(guò)程包括：

4.1.主時(shí)鐘首先采用多播方式周期性的發(fā)出同步報(bào)文給從時(shí)鐘；

4.2然后緊接著主時(shí)鐘發(fā)出跟隨報(bào)文給從時(shí)鐘，該跟隨報(bào)文中包含同步報(bào)文發(fā)出時(shí)的精確時(shí)間戳值；

4.3從時(shí)鐘接收同步報(bào)文并記下接收的時(shí)間戳值；

4.4從時(shí)鐘采用單播方式在最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間發(fā)出延遲請(qǐng)求報(bào)文給主時(shí)鐘，并記下發(fā)出的時(shí)間戳值，最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間是從時(shí)鐘在上個(gè)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間加上選取的分布概率較小的時(shí)間間隔；

本發(fā)明在這一步中采用了自學(xué)習(xí)方式改進(jìn)了電網(wǎng)中1588協(xié)議，學(xué)習(xí)了之前一段時(shí)間的網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)規(guī)律，改變了延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，減少了延遲請(qǐng)求報(bào)文與網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的碰撞概率。

4.5主時(shí)鐘收到延遲請(qǐng)求報(bào)文后，記下接收的時(shí)間戳值，并隨之產(chǎn)生延遲請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文反饋給從時(shí)鐘，該響應(yīng)報(bào)文包含延遲請(qǐng)求報(bào)文的接收時(shí)間戳值；

4.6最后從時(shí)鐘根據(jù)這四個(gè)記錄的時(shí)間值由同步算法計(jì)算出與主時(shí)鐘的時(shí)間偏差，從而根據(jù)時(shí)間偏差來(lái)調(diào)整從時(shí)鐘的本地時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)從時(shí)鐘和主時(shí)鐘的時(shí)間同步。

下面結(jié)合圖4進(jìn)一步說(shuō)明基于自學(xué)習(xí)方法改進(jìn)的1588協(xié)議的同步過(guò)程：

(1)主時(shí)鐘首先發(fā)送同步報(bào)文給從時(shí)鐘，并記錄發(fā)送時(shí)間t1；

(2)從時(shí)鐘記錄接收同步報(bào)文時(shí)間t2

(3)主時(shí)鐘發(fā)送跟隨報(bào)文給從時(shí)鐘，跟隨報(bào)文包括時(shí)間t1；

(4)從時(shí)鐘接收同步報(bào)文和跟隨報(bào)文后在自學(xué)習(xí)模塊計(jì)算的最佳時(shí)間發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文；

(5)主時(shí)鐘記錄收到延遲請(qǐng)求報(bào)文時(shí)間t3；

(6)主時(shí)鐘發(fā)送延遲請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文給從時(shí)鐘，延遲請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文包括時(shí)間t1；

上述步驟完成后從時(shí)鐘得到時(shí)間t1、t2、t3和t4，通過(guò)公式OFFSET＝(t1-t2+t3-t4)/2得到主從時(shí)鐘間誤差OFFSET，并修正從時(shí)鐘時(shí)間與主時(shí)鐘同步。

與普通1588協(xié)議相比，本發(fā)明僅改變延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，根據(jù)1588協(xié)議公式OFFSET＝(t1-t2+t3-t4)/2，不會(huì)造成協(xié)議計(jì)算錯(cuò)誤，不會(huì)降低1588協(xié)議從時(shí)鐘的同步精度。

實(shí)施例8

基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)和方法同實(shí)施例1-7，本發(fā)明的基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)的改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)也可以從另一角度描述，即包括待測(cè)設(shè)備和測(cè)量設(shè)備。

A.待測(cè)設(shè)備模塊

待測(cè)設(shè)備模塊包括故障錄波裝置、同步向量測(cè)量裝置、調(diào)度自動(dòng)化裝置、變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置和火電廠機(jī)組自動(dòng)控制裝置等電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備，輸出電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文。

B.測(cè)量設(shè)備模塊，包括：

(B1)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊：通過(guò)1588協(xié)議與PTP主時(shí)鐘同步，為電網(wǎng)其他設(shè)備提供精確時(shí)鐘源。

(B2)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊：用于記錄歷史網(wǎng)絡(luò)報(bào)文到達(dá)時(shí)間，并通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析等方法預(yù)測(cè)PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文最佳發(fā)送時(shí)間，以減少PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文和電網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文碰撞的概率。

基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)的改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量方法包括以下步驟：

(1)網(wǎng)絡(luò)傳輸中，傳輸1588協(xié)議同步報(bào)文、跟隨報(bào)文、延遲請(qǐng)求報(bào)文和延遲請(qǐng)求響應(yīng)報(bào)文，以及各待測(cè)設(shè)備輸出的網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文。

(2)包含時(shí)間同步報(bào)文的網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊時(shí)間輸出接口讀取網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間并為所有到達(dá)的其他報(bào)文打上時(shí)間戳并轉(zhuǎn)發(fā)給下一節(jié)點(diǎn)。

(3)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊記錄一段時(shí)間內(nèi)所有到達(dá)其他報(bào)文的到達(dá)時(shí)間，通過(guò)自學(xué)習(xí)方法根據(jù)之前一段時(shí)間內(nèi)的其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間分布，計(jì)算出最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間。本例中，一段時(shí)間取值為5分鐘。

(4)自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊根據(jù)計(jì)算的最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文時(shí)間向網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘采用單播方式發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文給主時(shí)鐘，自學(xué)習(xí)測(cè)量設(shè)備模塊根據(jù)1588協(xié)議計(jì)算出從時(shí)鐘與主時(shí)鐘的時(shí)間誤差，1588協(xié)議時(shí)間同步模塊消除時(shí)間誤差后與主時(shí)鐘同步，更新本地時(shí)間，在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘穩(wěn)定同步前暫停記錄其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間。

(5)在從時(shí)鐘與主時(shí)鐘保持穩(wěn)定同步后，返回步驟2，重新開始通過(guò)1588協(xié)議時(shí)間同步模塊時(shí)間輸出接口不斷記錄來(lái)自各待測(cè)設(shè)備其他報(bào)文到達(dá)時(shí)間，并根據(jù)之前一段時(shí)間的到達(dá)時(shí)間數(shù)據(jù)不斷更新計(jì)算最佳PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，用最佳時(shí)間發(fā)送PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文，以減少PTP延遲請(qǐng)求報(bào)文和電網(wǎng)其他網(wǎng)絡(luò)報(bào)文碰撞的概率，減少同步誤差。

綜上所述，本發(fā)明公開的基于網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)的改進(jìn)的電網(wǎng)時(shí)間同步測(cè)量系統(tǒng)和方法，主要解決電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中1588同步協(xié)議延遲請(qǐng)求報(bào)文與電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中其他報(bào)文碰撞概率過(guò)大問(wèn)題。本發(fā)明在原有同步測(cè)量系統(tǒng)中增設(shè)自學(xué)習(xí)模塊，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收各類網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，記錄報(bào)文到達(dá)時(shí)間，計(jì)算并設(shè)置同步模塊最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，以減少延遲請(qǐng)求報(bào)文與網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的碰撞概率。同步測(cè)量方法為：在原有1588同步協(xié)議基礎(chǔ)上增加了網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)功能，用自學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文到達(dá)規(guī)律，計(jì)算最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間，并控制1588協(xié)議同步模塊在計(jì)算的最佳延遲請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送時(shí)間發(fā)送延遲請(qǐng)求報(bào)文，減少延遲請(qǐng)求報(bào)文與網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的碰撞概率，可提高電網(wǎng)中同步測(cè)量精度，并降低網(wǎng)絡(luò)其他報(bào)文的時(shí)延。