时间同步系统的状态检测方法和系统与流程

文档序号:13288484阅读:214来源:国知局
技术领域本发明涉及电力系统技术领域,特别是涉及一种时间同步系统的状态检测方法和系统。

背景技术:
在电力系统的变电站和调度中心等用电设备之间,通常需要采用统一的时间同步系统,以保证各个用电设备工作的一致性。上述时间同步系统工作状态与电力系统的运行情况密切相关,传统方案一般需要对上述时间同步系统中相关电力设备发送或者接收其相关报文的时间参数进行统计,利用统计的时间参数中相应的规律进行相应时间同步系统状态的判定,这样容易导致所检测的时间同步系统状态检测效果差。

技术实现要素:
基于此,有必要针对传统方案容易导致所检测的时间同步系统状态检测效果差的技术问题,提供一种时间同步系统的状态检测方法和系统。一种时间同步系统的状态检测方法,包括如下步骤:通过时间同步系统中的被监测装置发送同步报文至监测装置,所述监测装置接收所述同步报文,并根据所述同步报文继续反馈确认报文至被监测装置;记录所述同步报文交互过程中的四个时刻序列T1、T2、T3和T4;T1为被监测装置发送同步报文的时刻序列,T2为监测装置接收同步报文的时刻序列,T3为监测装置发送确认报文的时刻序列,T4为被监测装置接收监测装置反馈确认报文的时刻序列;获取T1的中断时间,检测所述中断时间是否超过中断时间阈值;若所述中断时间超过中断时间阈值,则判断ABS(DET(T4-T3))>Ta1和ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1是否成立;其中,T4-T3表示将T4中的各个时刻分别减去T4中各时刻在T3中对应时刻所得差值的序列,DET(T4-T3)表示T4-T3中相邻两个差值之间的变化量,T2-T1表示将T2中的各个时刻分别减去T2中各时刻在T1中对应时刻所得差值的序列,DET(T2-T1)表示T2-T1中相邻两个差值之间的变化量,ABS表示求绝对值,Ta1表示预设的第一变化量阈值;Tb1表示预设的钟差变化不对称抖动阈值;若成立,则判定时间同步系统的状态为通道切换。一种时间同步系统的状态检测装置,包括:发送单元,通过时间同步系统中的被监测装置发送同步报文至监测装置,所述监测装置接收所述同步报文,并根据所述同步报文继续反馈确认报文至被监测装置;记录单元,用于记录所述同步报文交互过程中的四个时刻序列T1、T2、T3和T4;T1为被监测装置发送同步报文的时刻序列,T2为监测装置接收同步报文的时刻序列,T3为监测装置发送确认报文的时刻序列,T4为被监测装置接收监测装置反馈确认报文的时刻序列;检测单元,用于获取T1的中断时间,检测所述中断时间是否超过中断时间阈值;判断单元,用于若所述中断时间超过中断时间阈值,则判断DET(T4-T3)>Ta1ABS(DET(T4-T3))>Ta1和ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1是否成立;其中,T4-T3表示将T4中的各个时刻分别减去T4中各时刻在T3中对应时刻所得差值的序列,DET(T4-T3)表示T4-T3中相邻两个差值之间的变化量,T2-T1表示将T2中的各个时刻分别减去T2中各时刻在T1中对应时刻所得差值的序列,DET(T2-T1)表示T2-T1中相邻两个差值之间的变化量,ABS表示求绝对值,Ta1表示预设的第一变化量阈值;Tb1表示预设的钟差变化不对称抖动阈值;判定单元,用于若成立,则判定时间同步系统的状态为通道切换。上述时间同步系统的状态检测方法和系统,记录在时间同步系统中,被监测装置和监测装置之间同步报文交互过程中的T1、T2、T3和T4,在T1的中断时间进行相应判断后,根据ABS(DET(T4-T3))>Ta1和ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1对时间同步系统的状态进行相应的判断,可以提高所判定的时间同步系统状态的准确性,保证其检测效果。附图说明图1为一个实施例的时间同步系统的状态检测方法流程图;图2为一个实施例的时间同步系统的状态检测系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明的时间同步系统的状态检测方法和系统的具体实施方式作详细描述。参考图1,图1所示为一个实施例的时间同步系统的状态检测方法流程图,包括如下步骤:S10,通过时间同步系统中的被监测装置发送同步报文至监测装置,所述监测装置接收所述同步报文,并根据所述同步报文继续反馈确认报文至被监测装置;上述被监测装置可以为电力系统中的变电站等电力设备,监测装置可以为用于监测上述被监测装置的服务器等智能控制设备。上述同步报文可以为具有某些预设字符的特定报文,可以从上述同步报文中获取被监测装置和监测装置发送或者接收相应同步报文的各个时刻。上述监测装置接收到被监测装置发送的同步报文后,可以向上述被监测装置反馈确认报文,以便于被监测装置确认其同步报文发送成功。S20,记录所述同步报文交互过程中的四个时刻序列T1、T2、T3和T4;T1为被监测装置发送同步报文的时刻序列,T2为监测装置接收同步报文的时刻序列,T3为监测装置发送确认报文的时刻序列,T4为被监测装置接收监测装置反馈确认报文的时刻序列;上述T1、T2、T3和T4分别包括某个时间段内,被监测装置和监测装置不停发送或者接收相应报文信息的各个时刻,例如,在a1至a2这个时间段内检测时间同步系统的状态,则T1包括上述时间段内,被监测装置的每次发送同步报文的各个时刻,上述各个时刻按照时间先后顺序,记录在T1内;其中,被监测装置每次发送同步报文至监测装置后,监测装置接收所述同步报文,并向被监测装置反馈确认报文;被监测装置发送同步报文至监测装置,至被监测装置接收监测装置反馈确认报文的过程为一次同步报文交互过程,T1、T2、T3和T4中所记录的一次同步报文交互过程中的各个时刻相对应,比如,T1、T2、T3和T4中记录的第一个时刻为第一次同步报文交互过程中的各个时刻。S30,获取T1的中断时间,检测所述中断时间是否超过中断时间阈值;上述T1的中断时间为在T1内,时间在后的时刻减去其前一个时刻所得到的时间差;中断时间是否超过中断时间阈值表明T1中相邻两个时刻的时间间隔超过中断时间阈值。上述中断时间阈值可以根据相应时间同步系统具体配置及其同步精度等因素进行设置。S40,若所述中断时间超过中断时间阈值,则判断ABS(DET(T4-T3))>Ta1和ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1是否成立;其中,T4-T3表示将T4中的各个时刻分别减去T4中各时刻在T3中对应时刻所得差值的序列,DET(T4-T3)表示T4-T3中相邻两个差值之间的变化量,T2-T1表示将T2中的各个时刻分别减去T2中各时刻在T1中对应时刻所得差值的序列,DET(T2-T1)表示T2-T1中相邻两个差值之间的变化量,ABS表示求绝对值,Ta1表示预设的第一变化量阈值;Tb1表示预设的钟差变化不对称抖动阈值;T4-T3表示将T4中的各个时刻分别减去T4中各时刻在T3中对应时刻所得差值的序列,比如T4-T3中的第一个差值为第一次同步报文交互过程中,被监测装置接收反馈确认报文的时刻与监测装置发送确认报文的时刻之差。DET(T4-T3)表示T4-T3中相邻两个差值之间的变化量,DET(T4-T3)可以包括多个变化量,上述变化量可以为前一个差值减去后一个差值,若前一个差值大于后一个差值,则DET(T4-T3)为正,否则为负。DET(T4-T3)>Ta1表示DET(T4-T3)中此刻一个变化量值大于Ta1。T2-T1表示将T2中的各个时刻分别减去T2中各时刻在T1中对应时刻所得差值的序列,比如T2-T1中的第一个差值为第一次同步报文交互过程中,监测装置接收同步报文的时刻与被监测装置发送同步报文的时刻之差。DET(T2-T1)表示T2-T1中相邻两个差值之间的变化量,DET(T2-T1)可以包括多个变化量,上述变化量可以为前一个差值减去后一个差值,若前一个差值大于后一个差值,则DET(T2-T1)为正,否则为负。上述DET()表示相邻时刻的括号内表达式的变化量,比如,DET(T4-T3)表示首先获取各次同步报文交互过程对应的T4-T3,再计算T4-T3中相邻两个差值的变化量;DET(T4-T3)>Ta1表示检测到T4-T3中此刻一个差值大于Ta1。ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1表示对此刻[DET(T4-T3)+DET(T2-T1)]进行绝对值运算,上述第一变化量阈值Ta1可以根据相应时间同步系统具体配置及其同步精度等因素进行设置,可以将上述第一变化量阈值设置为1微秒等值。上述钟差变化不对称抖动阈值Tb1可以根据相应时间同步系统具体配置及其同步精度等因素进行设置,可以将上述钟差变化不对称抖动阈值设置为1微秒等值。S50,若成立,则判定时间同步系统的状态为通道切换。本实施例提供的时间同步系统的状态检测方法,记录在时间同步系统中,被监测装置和监测装置之间同步报文交互过程中的T1、T2、T3和T4,在T1的中断时间超过预先设置的中断时间阈值时,根据ABS(DET(T4-T3))>Ta1和ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1对时间同步系统的状态进行相应的判断,可以提高所判定的时间同步系统状态的准确性,保证其检测效果。在一个实施例中,上述时间同步系统的状态检测方法,还可以包括:将时间同步系统的通道延时补偿值更新为RC-DET(T4-T3);其中,RC为时间同步系统的通道延时补偿值。本实施例可以保持广域监视钟差不变,即PE=PE,通道延时补偿值改变RC=RC-DET(T4-T3),即将通道延时补偿值RC更新为RC-DET(T4-T3),然后保存上述相关最新参数值,以针对时间同步系统的相应状态更改其对应的参数值,保证时间同步系统工作的稳定性。在一个实施例中,上述时间同步系统的状态检测方法,判断ABS(DET(T4-T3))>Ta1和ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1是否成立的过程后还可以包括:若ABS(DET(T4-T3))≤Ta1或者ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))≤Tb1,则判定时间同步系统的时钟相差改变;将时间同步系统的广域监视钟差更新为PE+DET(T4-T3);其中,PE为时间同步系统的广域监视钟差。作为一个实施例,上述时间同步系统的状态检测方法,还可以包括:监测监测装置接收同步报文的等待时间,在所述等待时间等于或者大于等待时间阈值后,判定时间同步系统的通道切换完成,保存T1、T2-T1及T4-T3。在时间同步系统的通道切换完成后,可以进行下一次同步报文交互过程中T1、T2、T3和T4的获取,若上述通道切换未完成,则继续等待直到通道切换完成,再进行下一次同步报文交互相应的T1、T2、T3和T4的获取,以保证所获取的T1、T2、T3和T4的有效性。本实施例可以判定时间同步系统的相应状态为时钟相差改变,即其溯源性能改变,此时可以将时间同步系统的广域监视钟差更新为PE+DET(T4-T3),即PE=PE+DET(T4-T3),保持RC不变,并保存T1、T2-T1及T4-T3,等待时间同步系统的PTP(PrecisionTimeProtocol,精确时钟同步协议)交互周期结束,再进行相应的判断或者检测。在一个实施例中,上述获取T1的中断时间,检测所述中断时间是否超过中断时间阈值的步骤后还可以包括:若所述中断时间小于或者等于所述中断时间阈值,则判断ABS(DET(T4-T3))<Ta2是否成立;其中,Ta2为第二变化量阈值;若是,则判定时间同步系统的时钟相差改变,将时间同步系统的广域监视钟差更新为PE+DET(T4-T3)。上述第二变化量阈值Ta2可以根据相应时间同步系统具体配置及其同步精度等因素进行设置,例如,可以将Ta2设置为800纳秒等值。作为一个实施例,上述判断ABS(DET(T4-T3))<Ta2是否成立的过程后还可以包括:若ABS(DET(T4-T3))<Ta2不成立,则判断ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))<Ta1是否成立;其中,ABS表示求绝对值,符号“*”表示乘号,Ta1表示预设的第一变化量阈值;若是,则判定时间同步系统的时钟相差改变,将时间同步系统的广域监视钟差更新为PE+DET(T4-T3)。上述ABS表示求括号内表达式的绝对值,ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))<Ta1表示求DET(T4-T3)+DET(T2-T1)对应的绝对值。作为一个实施例,上述判断ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))<Ta1是否成立的过程后还可以包括:若不等式ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))<Ta1不成立,则进一步判断ABS[DET(T4-T3)+2*DET(T2-T1)]<Tc1和ABS(2*DET(T4-T3)+DET(T2-T1))<Tc1中的至少一个是否成立;Tc1表示预设的单一时钟报文时间不同步抖动阈值;若是,则判断时间同步系统的单一时钟报文时间不同步;若两个不等式均不成立,即ABS[DET(T4-T3)+2*DET(T2-T1)]≥Tc1且ABS(2*DET(T4-T3)+DET(T2-T1))≥Tc1,则判定时间同步系统的状态为通道切换。上述时间同步系统的状态为单一时钟报文时间不同步时,可以将时间同步系统的广域监视钟差更新为PE+DET(T4-T3);时间同步系统的状态为通道切换时,可以将时间同步系统的通道延时补偿值更新为RC-DET(T4-T3);其中,PE为时间同步系统的广域监视钟差,RC为时间同步系统的通道延时补偿值。上述单一时钟报文时间不同步抖动阈值Tc1可以根据相应时间同步系统具体配置及其同步精度等因素进行设置,可以将上述单一时钟报文时间不同步抖动阈值Tc1设置为1微秒等值。本实施例,完善了相应时间同步系统状态检测方案。在一个实施例中,上述通过时间同步系统中的被监测装置发送同步报文至监测装置,所述监测装置接收所述同步报文,并根据所述同步报文继续反馈确认报文至被监测装置的步骤后还可以包括:计算时间同步系统中被监测装置和监测装置之间交互同步报文起始时刻的设定时间邻域内,Var[((T2-T1)-(T4-T3))/2]是否在方差阈值范围内;若是,则对T1、T2-T1及T4-T3进行初始化处理。上述设定时间邻域可以为20秒邻域,即传输同步报文此刻往前的20秒内。Var[((T2-T1)-(T4-T3))/2]为PTP对称偏差((T2-T1)-(T4-T3))/2的标准差。作为一个实施例,在对T1、T2-T1和T4-T3进行初始化处理之后,还可以包括:对时间同步系统的广域监视钟差进行初始化;根据PE=((T2-T1)-(T4-T3))/2+RC对通道延时补偿值进行初始化;其中,所述RC为时间同步系统的通道延时补偿值,PE为时间同步系统的广域监视钟差。上述PE是可以根据初始时刻相关测试仪对被监测时钟的时间精度测试结果得到。本实施例对T1、T2、T3和T4进行初始化处理,即分别将T1、T2、T3和T4的长度和具体参数设置为时间同步系统相应的初始值,可以保证后续状态检测的准确性。参考图2,图2所示为一个实施例的时间同步系统的状态检测装置结果示意图,包括:发送单元10,用于通过时间同步系统中的被监测装置发送同步报文至监测装置,所述监测装置接收所述同步报文,并根据所述同步报文继续反馈确认报文至被监测装置;记录单元20,用于记录所述同步报文交互过程中的四个时刻序列T1、T2、T3和T4;T1为被监测装置发送同步报文的时刻序列,T2为监测装置接收同步报文的时刻序列,T3为监测装置发送确认报文的时刻序列,T4为被监测装置接收监测装置反馈确认报文的时刻序列;检测单元30,用于获取T1的中断时间,检测所述中断时间是否超过中断时间阈值;判断单元40,用于若所述中断时间超过中断时间阈值,则判断ABS(DET(T4-T3))>Ta1和ABS(DET(T4-T3)+DET(T2-T1))>Tb1是否成立;其中,T4-T3表示将T4中的各个时刻分别减去T4中各时刻在T3中对应时刻所得差值的序列,DET(T4-T3)表示T4-T3中相邻两个差值之间的变化量,T2-T1表示将T2中的各个时刻分别减去T2中各时刻在T1中对应时刻所得差值的序列,DET(T2-T1)表示T2-T1中相邻两个差值之间的变化量,ABS表示求绝对值Ta1表示预设的第一变化量阈值;Tb1表示预设的钟差变化不对称抖动阈值;判定单元50,用于若成立,则判定时间同步系统的状态为通道切换。本发明提供的时间同步系统的状态检测系统与本发明提供的时间同步系统的状态检测方法一一对应,在所述时间同步系统的状态检测方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于时间同步系统的状态检测系统的实施例中,特此声明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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