[发明专利]基于GOOSE机制的IED网络化时钟同步精度的测试方法

说明书

技术领域

本发明属于电力工程的继电保护自动化技术领域，具体涉及一种基于GOOSE机制的IED网络化时钟同步精度的测试方法。

背景技术

当前智能化变电站系统以及智能设备存在多种时钟同步方式，例如IEEE1588、SNTP等。由于同步原理的差别，实现方式也存在差异，因此在时钟同步精度的测试过程中存在诸多的不便。

而在智能化变电站的推进过程中，IEC61850标准已被广泛接受，智能设备大多能提供GOOSE收发功能。GOOSE是IEC61850标准为解决变电站快速通信需求，尤其是继电保护跳闸信息传输，而提出的一种快速报文机制。GOOSE报文经表示层后直接映射到链路层和物理层，能采用具有优先级和VLAN标志的交换以太网技术，保证了报文传输的实时性。这一点为实现时钟同步的精确测试提供了技术先决条件。

本发明采用一种基于GOOSE机制的IED网络化时钟同步精度的测试方法，在相当大程度上改变目前IED时钟同步精度的测量问题，采用GOOSE机制，利用已有的时钟测试装置，在借助GOOSE信号源的帮助下，利用传输补偿机制，即可以实现对IED同步时钟的精度测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于GOOSE机制的IED网络化时钟同步精度的测试方法，以解决因IED同步原理不同而造成的测试方法差异的问题。

为实现上述目的，本发明的基于GOOSE机制的IED网络化时钟同步精度的测试方法步骤如下：

（1）从GOOSE源引出两条等长同性的短距光纤分别与时钟测试仪和被测IED相连，且时钟测试仪作为主钟，被测IED作为从钟，并使得被测IED与时钟测试仪时钟同步；

（2）GOOSE源向时钟测试仪和被测IED同时发送带有发送时间标签T1的GOOSE报文；

（3）被测IED与时钟测试仪接收到GOOSE报文，并分别获取被测IED接收时间标签T2与时钟测试仪接收时间标签T3；

（4）被测IED将带有发送时间标签T1与被测IED接收时间标签T2的GOOSE报文上送至时钟测试仪，则被测IED接收时间标签T2与时钟测试仪接收时间标签T3的差值为被测IED时钟同步误差值。

进一步的，所述GOOSE报文传输直接通过映射到链路层实现，采用软件方式快速获取此刻设备系统时标而记录到GOOSE报文中。

进一步的，采用通信光纤为短距等长同性光纤，相同GOOSE报文在两者中的传输延时基本相等，二者相减即可把传输延时抵消掉，此种方式称为补偿方式

本发明的基于GOOSE机制的IED网络化时钟同步精度的测试方法，对GOOSE源的时钟精度并无要求，只需同时触发GOOSE报文，并打上发送时标。在传送过程中，采取等长同性的短距光纤，达到传输延时的补偿机制，抵消二者的传输延时。在GOOSE接收时，利用硬件获取时间标签，抵消标签获取的时间误差。本方法中各功能独立，可以根据需求，实现SNTP等多种同步方式的时钟同步精度测试。且在精度测试时，不会对IED时钟同步过程造成负面影响，借助GOOSE机制精确实现IED时钟同步的精度测试，能直接应用于以IEC61850标准为基础建立起来的智能变电站时钟同步精度的测试中去。

附图说明

图1是实施例中测试系统示意图；

图2是实施例中时钟同步精度的测试原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利申请的基于GOOSE机制的IED网络化时钟同步精度的测试方法进行详细说明。

图1为测试系统示意图，该测试系统由时钟测试仪、GOOSE源、被测IED组成，时钟测试仪时钟精确，可作为测试的标准时钟。GOOSE源作为一独立设备，能在同一时刻发送相同2路GOOSE报文，并把发送时刻记录在GOOSE报文中。如图1所示，从GOOSE源引出两条等长同性的短距光纤，该两条等长同性的短距光纤分别与时钟测试仪和被测IED相连，时钟测试仪与被测IED实现时钟同步，此时时钟测试仪作为系统的主钟，被测设备作为测试系统的从钟，在经过合适的时间后，认为此时被测设备已实现与主钟同步。

随后，GOOSE源向时钟测试仪和被测设备同时发送带有发送时间标签T1的GOOSE报文，当被测IED与时钟测试仪接收到GOOSE报文后，并分别获取被测IED接收时间标签T2与时钟测试仪接收时间标签T3。随后被测IED将带有时间标签T1与T2的报文上送至时钟测试仪。

本测试方法中，时间测试仪作为系统的主时钟，默认时钟误差为零。