一种基于sdh传输网的ptp时钟同步方法
【专利摘要】本发明公开一种基于SDH传输网的PTP时钟同步方法，在需要时间同步的各个变电站中，选定其中一个变电站内的时钟设备作为PTP主时钟设备，其它变电站内的时钟设备均设定为PTP从时钟设备，主、从时钟设备之间通过SDH/MSTP设备提供的E1通道相连，SDH传输网络上的SDH/MSTP设备通过E1端口接入变电站内的主、从时钟设备，变电站内的主、从时钟设备的时钟频率通过内置锁相环从SDH/MSTP设备的E1端口信号中提取SDH设备的时钟频率。此方法可提高变电站间网络同步的可靠性。
【专利说明】-种基于SDH传输网的PTP时钟同步方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统的SDH传输网、ΡΤΡ主从时钟等构成基于SDH传输网的ΡΤΡ时 钟同步网络，具体涉及一种ΡΤΡ主从时钟同步的方法。
【背景技术】
[0002] SDH/MSTP传输网是构成电力系统传输网的基础，传输网络主要由SDH (Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系）设备或MSTP设备构成，SDH/MSTP设备 提供E1、以太网等各种接口，实现E1、以太网等各种信号的接入。
[0003] 为了有效地实现不同SDH/MSTP设备间的时钟同步，满足电力系统站间的同步需 求，实现变电站间的保护功能。目前，电力系统各个变电站均采用GPS或北斗对时方式实现 时钟同步，变电站内采用IRIG-B码、PTP (Precision Time Protocol，高精度时间协议）方 式实现全站设备的同步，如图1所示，由于GPS或北斗对时方式受外界环境影响很大，当变 电站间的天气不一致时，如下雨、阴天等均会导致变电站间的时间存在很大的偏差（ms级 或更大)，无法满足变电站间的同步精度要求。另外，阴天或下雨等天气会导致GPS或北斗对 时失步，失步后变电站内的时钟将保持守时状态，即与变电站内的主时钟保持同步，主时钟 在失步时以自身的晶振为全站提供时钟基准，由于各个主时钟的晶振间存在着频率偏差， 在这种情况下将导致各个变电站间无法实现同步，这将导致变电站间依赖时钟同步的保护 无法正常工作，严重时将会导致误动。以上情况将严重影响到电力系统运行的可靠性，这将 给整个电力系统的可靠运行带来极大的安全隐患。
[0004] 基于以上分析，本发明人对SDH传输网的时钟同步方式进行研究改进，本案由此 产生。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的，在于提供一种基于SDH传输网的PTP时钟同步方法，其可提高变电 站间网络同步的可靠性。
[0006] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0007] -种基于SDH传输网的PTP时钟同步方法，在需要时间同步的各个变电站中，选 定其中一个变电站内的时钟设备作为PTP主时钟设备，其它变电站内的时钟设备均设定为 PTP从时钟设备，主、从时钟设备之间通过SDH/MSTP设备提供的E1通道相连，SDH传输网 络上的SDH/MSTP设备通过E1端口接入变电站内的主、从时钟设备，变电站内的主、从时钟 设备的时钟频率通过内置锁相环从SDH/MSTP设备的E1端口信号中提取SDH设备的时钟频 率。
[0008] 上述主、从时钟设备传输PTP报文的方式是：主、从时钟设备通过E1通道传输PTP 报文进行时钟同步，主、从时钟设备的E1收发通道在SDH传输网上分配相同的通道路径，备 用通道的收发采用收发路径相同的其它E1通道路径传输。
[0009] 采用上述方案后，本发明通过SDH/MSTP传输网传输PTP信息来实现变电站间的时 钟同步，为了提升对时的精度和可靠性，采用变电站内的主、从时钟设备与SDH/MSTP传输 网的时钟频率同步方式实现频率同步，通过变电站内的一个主时钟设备为其他变电站内的 从时钟设备对时，实现变电站间的时钟同步，解决了变电站间时钟分别通过GPS同步精度 差、无法满足站间保护需求的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是现有变电站对时网络不意图；
[0011] 图2是本发明中变电站对时网络示意图。
【具体实施方式】
[0012] 以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0013] 如图2所示，本发明提供一种基于SDH传输网的PTP时钟同步方法，在需要时间同 步的N个变电站中（N为自然数)，设定其中一个变电站内的时钟设备作为PTP主时钟设备， 具体将哪一个作为PTP主时钟设备，可以根据工程实际需要来确定，在本实施例中是选定 变电站1中的时钟设备作为主时钟设备，而其它变电站内的时钟设备均设定为PTP从时钟 设备，以确保各个变电站具有统一的时钟源。
[0014] 各变电站内的主时钟、从时钟设备通过SDH/MSTP设备提供的E1通道相连，该E1 通道与SDH/MSTP设备严格同步，其时钟频率采用SDH/MSTP设备传输侧时钟频率提取得到， SDH传输网络上的SDH/MSTP设备通过E1端口接入变电站内的主时钟、从时钟设备，变电站 内的主、从时钟设备的时钟频率通过内置锁相环从SDH/MSTP设备的E1端口信号中提取SDH 设备的时钟频率，确保变电站内的主、从时钟设备的时钟频率与SDH/MSTP设备频率同步。
[0015] 主时钟、从时钟设备通过E1通道传输PTP报文进行时钟同步，主、从时钟设备的E1 收发通道在SDH传输网上分配相同的通道路径，备用通道的收发采用收发路径相同的其它 E1通道路径传输，以此保证PTP信号在SDH传输网上的收发传输延时一致，当发生通道切换 时，PTP信号在SDH传输网上的收发传输延时依然一致，有效防止了 PTP延时测量发生不对 称误差，保证PTP对时精度。
[0016] 采用这种时钟同步方法，可以有效地解决各变电站通过GPS或北斗对时时的站间 对时误差。具体实现步骤如下：
[0017] (1)主时钟定义：在需要时间同步的各个变电站内仅定义一个变电站内的时钟设 备为PTP主时钟设备，其它变电站内的时钟设备均为PTP从时钟设备，确保各个变电站具有 统一的时钟源；
[0018] (2)通过分配：每个变电站内的从时钟均通过独立的E1通道与主时钟进行对时， 该E1通道的需要保证收发延时一致，如不能保证收发延时一致的情况下需要在PTP功能 中进行不对称补偿或选择其它收发延时一致的路径，备用E1通道同样要求收发延时一致。 PTP主时钟设备需要能够提供多个E1接口实现各变电站PTP从时钟设备的接入；
[0019] (3)频率同步：设置PTP主、从时钟设备的E1端口工作在从时钟模式，设置SDH/ MSTP设备的E1端口工作在网同步模式，PTP主、从时钟设备的时钟频率通过设备内置锁相 环从SDH/MSTP设备的E1端口信号中提取SDH设备的时钟频率，确保PTP主、从时钟频率与 SDH/MSTP设备频率同步；
[0020] (4)主时钟对时：PTP主时钟设备通过GPS或北斗进行对时，并以此时间为基准时 间为变电站内设备和其它变电站的PTP从时钟进行对时；
[0021] (5)站内对时：各变电站内的时钟设备通过PTP或IRIG-B对时方式为站内的被对 时设备进行对时，确保站内设备具有相同的时间值；
[0022] (6)站间对时：变电站间的PTP主时钟设备和PTP从时钟设备通过IEC61850-2009 标准中规定的机制进行PTP通道延时测量及主从时钟对时，确保PTP主、从时钟时间一致。
[0023] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。
【权利要求】
1. 一种基于SDH传输网的PTP时钟同步方法，其特征在于：在需要时间同步的各个变 电站中，选定其中一个变电站内的时钟设备作为ΡΤΡ主时钟设备，其它变电站内的时钟设 备均设定为ΡΤΡ从时钟设备，主、从时钟设备之间通过SDH/MSTP设备提供的Ε1通道相连， SDH传输网络上的SDH/MSTP设备通过Ε1端口接入变电站内的主、从时钟设备，变电站内的 主、从时钟设备的时钟频率通过内置锁相环从SDH/MSTP设备的Ε1端口信号中提取SDH设 备的时钟频率。
2. 如权利要求1所述的一种基于SDH传输网的ΡΤΡ时钟同步方法，其特征在于：所述 主、从时钟设备传输ΡΤΡ报文的方式是：主、从时钟设备通过Ε1通道传输ΡΤΡ报文进行时钟 同步，主、从时钟设备的Ε1收发通道在SDH传输网上分配相同的通道路径，备用通道的收发 采用收发路径相同的其它Ε1通道路径传输。
【文档编号】H04J3/06GK104219014SQ201310216794
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月3日 优先权日:2013年6月3日
【发明者】方愉冬, 杨贵, 裘愉涛, 盛海华, 方天宇, 张志峥, 王悦 申请人:浙江省电力公司, 南京南瑞继保电气有限公司