平面的时间差。每两个晶振秒沿到来时之间的晶振循环计数器之差nHwClkPer1d，则为晶振整秒的时间。将nHwG和nHwC两者之差除以nHwClkPer1d，则获得两个时钟平面的换算比例。
[0030](三)站域保护装置将全部延时填入到采样值的额定延时通道位置，发送到广域网络
[0031]由于从一次电流/电压的采样值，采样频率均高于站域保护装置的采样频率，所以采样值在站域保护装置内需重新采样，该重采样需要站域保护装置进行运算，会产生处理时间Tc，该处理时间Tc以晶振计数值表示。重新采样后的数据需要发送到广域网络，该采样值数据报文帧格式可以仿照SV报文的IEC61850-9-2协议。报文格式由报文帧头和应用协议数据单元APDU两部分构成如图3所示，其中以太网类型码为0x88BB，用来区分SV报文。整个采样值从一次电流/电压的额定延迟时间(Tt+Tc)通过步骤(二)的两个时钟平面之间的换算关系，折算为广域网络时钟平面的时间Ta，配置在采样发送数据集中的第0个通道(额定延时通道)，如图4所示。
[0032](四)广域主站保护装置从广域网络获取带着传输延时的采样值
[0033]广域主站保护装置从广域网络接收采样值，从发送数据集中的第0个通道得到(如步骤(三))折算为广域网络时钟平面的时间Ta。
[0034](五)广域主站保护装置实时测量装置自身晶振时钟的整秒和广域网络时钟整秒之间的相对时间差，计算两个时钟平面的换算比例关系
[0035]如图2所示，Inpps表示广域主站保护装置自身晶振时间轴，当广域网络时钟的秒沿到来时，记录此刻晶振循环计数器值nHwG;当晶振自身的时间的秒沿到来时，记录此刻晶振循环计数器值nHwC ;nHwG和nHwC两者之差，即为两个时钟平面的整秒之间的相对时间差。每两个晶振秒沿到来时之间的晶振循环计数器之差nHwClkPer1d，则为晶振整秒的时间。将nHwG和nHwC两者之差除以nHwClkPer1d，则获得两个时钟平面的换算比例关系。
[0036](六)广域主站保护装置将传输延时换算成自身晶振的时钟平面时间，为了保证各个不
[0037]同站域保护装置发送来过的采样值数据的同步性，将采样值进行拉格朗日插值同步
[0038]广域主站保护装置将采样值从一次电流/电压的传输延时时间Ta，通过步骤(五)获取的两个时钟平面换算比例关系，换成Tw，这样所有的站域保护装置发送过来的采样值的传输延时时间，均转成了广域主站保护装置以自身晶振时钟平面度量的Tw。站域1通道的延时时间标记为Twl，站域2通道的延时时间标记为Tw2，站域N通道的延时时间标记为Twn。由于不同站域保护装置发送过来的模拟量通道的延时不一定相等，Twl、Tw2、Twn也并不相等。而广域主站保护装置进行保护运算，需要将各个站域送过来的模拟量通道数据同步到同一个时间断面。采样值数据同步，可以采用拉格朗日插值方法进行插值同步，如图5所示。以广域主站保护装置的时钟平面为基准，将不同站域保护装置发送过来的模拟量重采样至同一时刻，保证各路模拟量之间在拉格朗日重采样后，在广域保护主站装置的保护运算中不存在角差，体现了“谁用谁同步”原则。
[0039]以上是本发明申请人结合说明书附图对本发明所作的详细的说明与描述，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种应用于广域保护控制系统的双平面时钟同步方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)站域保护装置接收合并单元的采样值，计算出该采样值从一次电流/电压到站域保护装置的额定延迟时间，该额定延时时间包括了合并单元的延时和合并单元到站域保护装置之间的传输延时，并且以站域保护装置自身的晶振时钟平面度量该额定延迟时间； (2)站域保护装置实时测量装置自身晶振时钟的整秒和广域网络时钟整秒之间的相对时间差，计算站域保护装置自身的晶振时钟平面和广域网络时钟平面的换算比例关系； (3)把采样值在站域保护装置内处理时间累计到该额定延迟时间内，根据步骤(2)得到的两个时钟平面之间的换算关系，将累计后的额定延迟时间值折算为广域网络时钟平面的时间，从而获得以广域网络时钟平面来标记的采样值从一次电流/电压到广域网络之间的传输延时，并且将该采样值从一次电流/电压到广域网络之间的传输延时作为采样值的额定延时填入到发送采样值报文的额定延时通道位置，发送到广域网络； (4)广域主站保护装置从广域网络获取带着从一次电流/电压到广域网络之间的传输延时的米样值； (5)广域主站保护装置实时测量装置自身晶振时钟的整秒和广域网络时钟整秒之间的相对时间差，计算两个时钟平面的换算比例关系； (6)广域主站保护装置将从一次电流/电压到广域网络之间的传输延时换算成自身晶振的时钟平面时间，为了保证各个不同站域保护装置发送来过的采样值数据的同步性，将采样值进行拉格朗日插值同步。2.根据权利要求1所述的双平面时钟同步方法，其特征在于: 在步骤(I)中，当站域保护装置的过程层采样传输方式是点对点配置时，站域保护装置直接从采样数据帧中获取采样值从一次电流或电压到站域保护装置之间的额定延迟时间； 当站域保护装置的过程层采样传输方式是组网配置时，采样值从一次电流/电压到站域保护装置之间的额定延迟时间，就等同于站域保护装置自身的晶振秒沿和外接对时时间的秒沿之间的时间差。3.根据权利要求2所述的双平面时钟同步方法，其特征在于: 将额定延迟时间折算为晶振计数，额定延迟时间使用微秒表示，一个晶振计数单位为10纳秒，则换算后的时间为Tt =额定延迟时间*1000/10。
【专利摘要】一种应用于广域保护控制系统的双平面时钟同步方法，包括以下步骤：站域保护装置接收合并单元的采样值，计算出该采样值从一次电流/电压的被采样时刻到站域保护装置处理后的传输延时，并且以站域保护装置自身的时钟进行标记；站域保护装置实时测量自身的时钟平面和广域保护网络时钟平面之间的相对时间差；站域保护装置获得一次电流/电压到广域网络时钟平面的传输延时，将该传输延时标记到站域保护装置发送给广域主站采样值的额定延时通道位置，传送到广域网络；广域主站从广域网络上获得采样值均带着传输延时时标。本发明保证各路模拟量之间不存在角差，体现了“谁用谁同步”原则。广域网络使用一个主钟来进行时间同步，这个主钟无需依赖外部的北斗/GPS授时。
【IPC分类】H04J3/06
【公开号】CN104901758
【申请号】CN201510172523
【发明人】袁海涛, 秦红霞, 李继晟, 胡炯, 肖正强, 石景海
【申请人】北京四方继保自动化股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月13日