[发明专利]面向电力系统同步相量测量的时钟同步装置

权利要求书

1、一种面向电力系统同步相量测量的时钟同步装置，其特征在于，包括一天线和GPS时间接收模块，以及多个同步相量测量节点的本地时钟同步模块；

所述的本地时钟同步模块通过网络协议连接组成同步授时网络；

所述的天线和GPS时间接收模块接所述的本地时钟同步模块中的一个模块，该模块作为同步授时网络的主模块，其余本地时钟同步模块作为同步授时网络的从模块；

天线和GPS时间接收模块接收到GPS卫星发射的含有时间信息的信号，输入到同步授时网络的本地时钟同步模块中的主模块，解析出时间信息，根据解析出的时间信息，对主模块中的本地实时时钟重新设定，从而完成作为同步授时网络主模块的本地时钟同步模块的授时；

作为同步授时网络主模块的本地时钟同步模块将其获得的时间信息通过网络协议，发送到作为同步授时网络从模块的本地时钟同步模块中，对从模块中的本地实时时钟重新设定，从而完成作为同步授时网络从模块的本地时钟同步模块的授时。

2、根据权利要求1所述的时钟同步装置，其特征在于，所述的作为同步授时网络主模块的本地时钟同步模块中还包括有一时间解析延时计时器；

所述的天线和GPS时间接收模块接收到时间信息信号时，发出一脉冲，输出到时间解析延时计时器，使其清零，并重新开始计时；

所述的作为同步授时网络主模块的本地时钟同步模块解析出的时间信息与时间解析延时计时器的计时相加后，对该模块中的本地实时时钟重新设定，从而完成作为同步授时网络主模块的本地时钟同步模块的授时。

3、根据权利要求1所述的时钟同步装置，其特征在于，所述的本地时钟同步模块还包括控制逻辑模块、IEEE1588模块和实现TCP/IP协议数据链路层、网络层和传输层的TCP/IP协议栈硬件实现模块以及实现TCP/IP协议物理层的物理接口收发器PHY模块，用以实现连接组成同步授时网络；

作为同步授时网络主模块的本地时钟同步模块中的控制逻辑模块向IEEE1588模块发送一个同步开始信号，IEEE1588模块接收到同步开始信号后生成同步报文，并将该报文交由TCP/IP协议栈硬件实现模块发送，当该报文的第一个数据位被发送给PHY模块时，TCP/IP协议栈硬件实现模块对控制逻辑模块产生一个中断信号，控制逻辑模块接收到该中断信号记录住本地实时时钟所指示的时间Tm1；IEEE1588模块通过TCP/IP协议栈硬件实现模块发送含有所记录本地时钟时间Tm1的跟随报文；

作为同步授时网络从模块的本地时钟同步模块的TCP/IP协议栈硬件实现模块接收到同步报文和跟随报文的第一个数据位，TCP/IP协议栈硬件实现模块都向控制逻辑模块产生中断，控制逻辑模块接收到该中断信号记录住本地时钟模块所指示的时间Ts1、Ts2，同时，将报文交由IEEE1588模块解析；根据解析报文的结果，IEEE1588模块生成相应的延时请求报文，并交由TCP/IP协议栈硬件实现模块发送出去；

作为同步授时网络主模块的本地时钟同步模块接收到延时请求报文时，对IEEE1588模块和控制逻辑模块分别产生中断，记录住本地时钟所指示的时间Tm3，IEEE1588模块生成相应的延时响应报文，并交由TCP/IP协议栈硬件实现模块发送出去，延时响应报文含有Tm3时间信息；

作为同步授时网络从模块的本地时钟同步模块接收到延时响应报文，TCP/IP协议栈硬件实现模块对IEEE1588模块产生中断，并将该延时响应报文交由IEEE1588模块解析处理：

Dealy=(Ts1-Tm1)+(Tm3-Ts2)2---(1)]]>

         Offset＝Ts1-Tm1-Delay                        (2)

Dealy表示从时钟与主时钟之间的网络延时，Offset表示从时钟与主时钟之间的时间偏差；

根据处理得到的Offset值，对该从模块中的本地实时时钟重新设定，从而完成作为同步授时网络从模块的本地时钟同步模块的授时。