基于IEEE1588协议的智能配电网高精度时间同步系统研究

发布时间：2022-10-04 16:27

　　随着我国电力行业的迅猛发展,电网中的监测、控制与保护等环节对时间同步系统的要求越来越高,尤其是一些监测设备,其数据采集的时间精度要求达到微秒量级,而传统对时方法难以实现高精度、经济性及可靠性等方面的统一,为解决此问题,美国IEEE协会提出了IEEE1588精确时钟同步协议（简称“PTP”）,该协议能以较低成本实现微秒级的对时精度。本文以智能配电网监测装置为应用背景,研发了一套基于PTP的高精度时间同步系统,该系统不仅适用于本文监测装置,而且在整个电力系统中都有广阔的应用空间,具有重要研究价值与意义。首先,论文介绍了几种传统对时方式,然后对PTP的时钟模型、通信模型及报文类型作了深入分析,并阐述了PTP对时原理。为使对时精度达到微秒级,在分析了时间同步系统的性能要求后,系统采用了PTP对时方式。其次,论文设计了时间同步系统的整体架构,并提出了系统的硬件与软件设计方案。在硬件设计部分,选用STM32F107芯片作为CPU,其支持运行PTP协议;使用DP83640芯片实现打印时间戳功能;为适应系统的应用场合,使用WF-2571模块实现以太网转无线网功能,并给出了硬件连接电路图。在软件设计部分... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
    1.2 电力系统中的主要对时方式
    1.3 本文主要研究内容
2 IEEE1588时间同步技术原理
    2.1 PTP时钟模型
    2.2 PTP通信模型
    2.3 PTP报文
    2.4 本章小结
3 IEEE1588时间同步系统设计
    3.1 时间同步系统性能要求
    3.2 时间同步系统总体架构
    3.3 时间同步装置硬件设计
    3.4 时间同步系统软件设计
    3.5 本章小结
4 IEEE1588时间同步系统误差分析及对策
    4.1 时间戳标记层次
    4.2 时钟节点缓冲延时
    4.3 对时时钟频率不相等
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间主要参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗卫星导航系统进入全球组网新时代[J]. 杨欣,陈飚,谢奇勇,高剑.  卫星应用. 2017(11)
[2]GPS时钟同步技术在变电站电力自动化中的应用[J]. 郭威.  黑龙江科技信息. 2014(08)
[3]嵌入式LwIP协议栈的移植与测试研究[J]. 王祖云,杨思国,王建伟,邓忠华.  计算机与数字工程. 2014(02)
[4]基于STM32F107车道控制器系统设计[J]. 盛国良.  电子制作. 2013(19)
[5]IEEE1588v2透明时钟研究与实现[J]. 陈金凤,华宇,孙中尉.  宇航计测技术. 2013(03)
[6]高压并联电容器在线监测系统的研究[J]. 张建军,孙红华.  电力电容器与无功补偿. 2013(02)
[7]基于IEEE1588协议的局域网精确时钟同步研究[J]. 刘高,金施群.  现代显示. 2012(06)
[8]基于TMS320DM642的硬件实现IEEE1588时钟同步[J]. 常永亮,黄晓革.  电子设计工程. 2011(19)
[9]1588v2中的PTP报文格式及应用[J]. 张贺,张林,郑滟雷,张旭.  邮电设计技术. 2011(08)
[10]基于DP83640的高精度时钟的研制[J]. 何一航.  计算机与数字工程. 2011(07)

硕士论文
[1]分布式电力监控系统精确对时的研究与实现[D]. 彭雷.重庆理工大学 2016
[2]IEEE1588同步协议在电力系统中的应用[D]. 何玉涛.华北电力大学 2015
[3]基于STM32F407的IEEE1588从时钟设计与实现[D]. 唐雪松.大连理工大学 2014
[4]配电网同步相量测量技术的研究[D]. 王洪杰.天津大学 2014
[5]IEEE1588网络时延测量研究与实现[D]. 陈金凤.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2013
[6]智能变电站高精度时钟同步方法研究[D]. 杨京渝.长沙理工大学 2013
[7]IEEE1588精密时钟同步协议的研究与实现[D]. 邢永平.北京交通大学 2013
[8]基于IEEE 1588无线网络时间同步技术研究[D]. 周思捷.上海交通大学 2013
[9]数字化变电站时钟同步模块研究[D]. 刘洋.天津大学 2012
[10]基于IEEE1588协议的时间同步系统研究[D]. 邹磊.南京林业大学 2012



本文编号：3685370