应用于宽带电力载波HPLC中CCO节点的时频量传方法和装置与流程

本发明涉及时频量传，具体涉及一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法和装置。

背景技术：

1、时频节点的近距离量值传递，一般有irig-b、光纤脉冲、串口和ttl电平几种方式，当前电力线载波hplc通讯中cco节点的时间同步主要通过与集中器连接的串口来实现，而集中器的时间同步主要由采集主站通过无线通信来实现(图2所示)。专利《基于hplc的配电场域网时钟精准同步方法及装置》，公开号为cn202210275304，利用采集主站通过远程通信网对cco节点进行实时校时,该校时方式首先利用无线通信网络对集中器进行校时，接着集中器通过串口对cco节点进行单向广播模式校时；专利《一种基于hplc载波通信的低压台区采集设备时钟同步方法》，公开号cn202010037277，提出了一种通过集中器向cco模块进行时钟精确同步，集中器通过串口向cco模块发送世纪秒单元的对时指令，通过输出硬件秒脉冲信号到cco模块，实现毫秒单元时钟同步。

2、当前电力线载波hplc通讯的cco节点的时间同步主要通过与集中器连接的串口来实现，但是一方面集中器的时间本身是通过无线通讯网络来实现，由于采集主站调度和无线通信网络的时延不确定性，集中器本身的时间准确性不高，大概在30秒左右，无法完成高精度时间量传的功能，另外当前的解决方案中从集中器到cco模块的同步，只是进行了时间同步，没有进行频率同步的设计，因此无法完成对cco的高精度频率量传。

技术实现思路

1、本发明针对电力线载波hplc中cco节点没有频率量传，时间量传精度低的问题，提出一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法和装置，通过使用时频共视设备来给cco提供高精度的时间和频率基准，通过在cco中增加全数字频率调节模块，利用时频共视节点的频率进行本地频率的修正，完成对cco模块的高精度时频量传，为台区集群内对所有sta进行时频量传提供基础。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传装置，包括：

4、时频共视设备，用于输出时频量传输入信息，所述时频量传输入信息包括标准时间信息和频率信息；

5、cco模块，用于接收所述时频量传输入信息以完成时频量传过程。

6、作为优化，所述时频共视设备包括用于管理并发送标准时间信息的第一时间管理模块、输出频率信息的1pps模块和输出标准时间信息的时间发送串口，所述第一时间管理模块的输出端分别与所述1pps模块和第一串口连接；

7、cco模块包括用于完成频率量传的全数字频率调节模块、用于接收频率信息的频率接收串口、用于接收标准时间信息的时间接收串口、用于输出本地原始频率信号给全数字频率调节模块的晶振模块和用于完成时间量传的第二时间管理模块，所述1pps模块依次通过所述频率接收串口、所述全数字频率调节模块与所述第二时间管理模块连接，所述时间发送串口通过所述时间接收串口与所述第二时间管理模块连接，所述晶振模块的输出端与所述全数字频率调节模块连接。

8、作为优化，所述全数字频率调节模块包括鉴相器、除n计数器、k变模可逆计数器和脉冲加减器，所述鉴相器的其中一个输入端通过所述频率接收串口与所述1pps模块连接，所述鉴相器的另一个输入端与所述除n计数器连接，所述鉴相器的输出端依次通过所述k变模可逆计数器、脉冲加减器与所述除n计数器的输入端连接，且所述脉冲加减器的另一个输入端连接所述晶振模块的输出端，所述脉冲加减器的另一个输出端与所述第二时间管理模块连接。

9、本发明还公开了一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，利用上述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传装置，包括：

10、将时频共视设备的时间信息和频率信息作为时频量传输入信息传输给cco模块；

11、通过所述cco模块中的全数字频率调节模块与1pps模块传输来的频率信息完成频率量传；

12、通过第二时间管理模块，利用所述1pps模块的频率信息和时间信息完成时间量传。

13、作为优化，所述频率信息为1pps脉冲信号。

14、作为优化，所述时间信息为串口tod信息。

15、作为优化，通过所述全数字频率调节模块与1pps模块传输来的1pps脉冲信号完成频率量传的具体过程为：

16、a1、鉴相器接收从1pps模块传输来的1pps脉冲信号以及内部的反馈信号fb得到所述1pps脉冲信号和内部的反馈信号fb之间的频差；

17、a2、将所述1pps脉冲信号和内部反馈信号fb的频差输出至k变模可逆计数器得到第一结果；

18、a3、将所述第一结果输出至脉冲加减器得到第二结果；

19、a4、将所述第二结果输出至所述除n计数器生成反馈信号fb反馈给鉴相器；

20、a5、判断所述反馈信号fb与1pps脉冲信号是否同相，如果不同相，返回a1，如果同相，跳转至a6；

21、a6、所述脉冲加减器输出与1pps同相的第二结果fc，实现第二结果fc对1pps信号的频率溯源，以完成频率量传过程。

22、作为优化，通过第二时间管理模块，利用所述1pps模块的频率信息和时间信息完成时间量传的具体过程为：

23、b1、所述第二时间管理模块在每个1pps脉冲信号的下降沿，将cco本地时间t1进行锁存；

24、b2、在随后的tod信息到来时刻将与前述的1pps脉冲信号的下降沿对应时刻的tod信息t2进行存储；

25、b3、比较锁存的cco本地时间t1和串口时间信息t2，计算cco本地时间的修正值te，则对任何cco本地原始时间t，准确时间为tc＝t-te。

26、作为优化，所述cco本地时间的修正值te具体为：te＝t1-t2。

27、作为优化，所述时频共视设备为卫星共视终端。

28、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

29、本发明从时频量传信息输入和时频量传过程来进行方案的实现，通过时频共视设备保证cco模块输入时频信号的准确性，通过全数字频率调节模块保证频率量传的准确性，通过第二时间管理模块利用1pps信号和串口tod信息对时间校正过程的时序控制，保证时间量传的准确性，整个方法和装置，保证了对cco模块的时频高精度量传，时间精度可以到100ns，频率精度可以到0.1ppm，为后续台区集群通过载波对sta模块进行时频量传奠定基础。

技术特征：

1.一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传装置，其特征在于，所述时频共视设备包括用于管理并发送标准时间信息的第一时间管理模块、输出频率信息的1pps模块和输出标准时间信息的时间发送串口，所述第一时间管理模块的输出端分别与所述1pps模块和第一串口连接；

3.根据权利要求1所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传装置，其特征在于，所述全数字频率调节模块包括鉴相器、除n计数器、k变模可逆计数器和脉冲加减器，所述鉴相器的其中一个输入端通过所述频率接收串口与所述1pps模块连接，所述鉴相器的另一个输入端与所述除n计数器连接，所述鉴相器的输出端依次通过所述k变模可逆计数器、脉冲加减器与所述除n计数器的输入端连接，且所述脉冲加减器的另一个输入端连接所述晶振模块的输出端，所述脉冲加减器的另一个输出端与所述第二时间管理模块连接。

4.一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，其特征在于，所述频率信息为1pps脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，其特征在于，所述时间信息为串口tod信息。

7.根据权利要求6所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，其特征在于，通过所述全数字频率调节模块与1pps模块传输来的1pps脉冲信号完成频率量传的具体过程为：

8.根据权利要求6所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，其特征在于，通过第二时间管理模块，利用所述1pps模块的频率信息和时间信息完成时间量传的具体过程为：

9.根据权利要求8所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，其特征在于，所述cco本地时间的修正值te具体为：te＝t1-t2。

10.根据权利要求4所述的一种应用于宽带电力载波hplc中cco节点的时频量传方法，其特征在于，所述时频共视设备为卫星共视终端。

技术总结
本发明涉及时频量传技术领域，技术领域，具体涉及一种应用于宽带电力载波HPLC中CCO节点的时频量传方法和装置，包括：时频共视设备，包括第一时间管理模块、1PPS模块和时间发送串口，所述第一时间管理模块的输出端分别与所述1PPS模块和第一串口连接；CCO模块，包括全数字频率调节模块、频率接收串口、时间接收串口、晶振模块和第二时间管理模块，所述1PPS模块依次通过所述频率接收串口、所述全数字频率调节模块与所述第二时间管理模块连接，所述时间发送串口通过所述时间接收串口与所述第二时间管理模块连接。本发明通过时频共视设备保证CCO模块输入时频信号的准确性，通过全数字频率调节模块保证频率量传的准确性。

技术研发人员：邓舒予,何培东,黎小军,严平,涂娅欣,方建全,袁世炯,沈文琪,潘可佳,李显忠,姚宬丞,张君胜,刘丽娜
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司营销服务中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13