[发明专利]采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法

说明书

技术领域

本发明属于电力工程的继电保护自动化领域，涉及一种采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法。

背景技术

智能变电站自动化系统网络结构简单，节点固定，很适合采用IEEE1588网络时间同步协议，IEEE1588的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”；采用IEEE1588时间同步方式省去了专用的时间同步网络，原理简单，协议实现占用设备资源小，配置简单。

智能装置的时间同步性能的好坏通过时间同步指标的测量而获得。IRIG-B、秒脉冲等同步方式可通过示波器或时间测试仪器精确的测试出，但IEEE1588是网络时间同步协议，只有当被测智能装置本身有秒脉冲输出时，才能方便地测试其采用IEEE1588协议的时间同步精度。

采用IEEE1588协议的智能装置同步精度测试原理如图1和图2所示。图1中，时间服务器采用GPS信号作为时间源，其输出秒脉冲信号作为测试的基准。当时间服务器和被测智能设备稳定同步后，分别从时间服务器和被测智能设备上获取秒脉冲信号输入示波器或时间测试仪，示波器或时间测试仪对两路秒脉冲进行比对，两路秒脉冲信号上升沿之间的差值就是被测智能设备的时间同步精度。图2中，时间测试仪自身就采用GPS信号作为时间源，具有基准秒脉冲信号，然后把被测智能设备的秒脉冲引入到测试仪，测试仪对基准秒脉冲和被测设备的秒脉冲进行比对，得到被测智能设备的时间同步精度。

这两种方法的实质是一样的，都是基于秒脉冲比对的原理。但这种基于秒脉冲比对原理的方法其缺点也显而易见：虽然此方法原理简单且可以精确测量出时间精度，但实际中大多数智能装置并没有秒脉冲信号输出接口，这就使得基于秒脉冲比对原理的方法失去了实施条件。因此对于智能装置，很有必要寻找一种不依赖于秒脉冲比对的方法测试智能装置的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法，以解决采用IEEE1588协议的智能装置在没有秒脉冲输出接口时的时间同步精度测试方法。

为实现上述目的，本发明的采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法步骤如下：

（1）将信号发生设备分别和被测智能装置、时间测试仪电连接，被测智能装置与时间测试仪以光纤方式连接；

（2）时间测试仪作为主钟，向被测智能设备发出IEEE1588同步报文，时间测试仪与被测智能装置建立稳定时间同步；

（3）信号发生设备向被测智能装置和时间测试仪同时输入开关量电信号；

（4）时间测试仪捕获输入的开关量电信号的时间戳；智能装置接收到开关量输入电信号时，捕获输入的开关量时间戳,且立即产生GOOSE报文向时间测试仪发送出去，所述GOOSE报文中包含被测智能装置捕获的时间戳；

（5）时间测试仪接收被测智能装置发送的GOOSE报文，并提取GOOSE报文中的被测智能装置开关量输入时间戳，将该时间戳与时间测试仪获得自身接收的开关量输入时间戳做差，该差值的绝对值就是被测智能装置的时间同步误差。

进一步的，所述步骤（5）中时间测试仪获得两个时间戳，分别为时间测试仪自身接收到的开关量输入时间戳和从GOOSE报文中提取到的被测智能装置时间戳。

本发明的采用IEEE1588协议的智能装置时间同步精度测试方法，利用时间测试仪，采用IEEE1588协议进行时间同步，具有开关量输入电接口和以太网光纤接口，当开关量输入信号变化时，通过GOOSE报文把开关量变化时的时间戳发送出去，GOOSE报文经表示层后直接映射到链路层和物理层，保证了报文传输的实时性，提高了测试精度和实时性。

附图说明

图1是现有技术中一种智能装置同步精度的测试原理图；

图2是现有技术中另一种智能装置同步精度的测试原理图；

图3是实施例的智能装置同步精度的测试原理图；

图4是又一实施例的智能装置同步精度的测试原理图；

图5是实施例的测试方法流程图。

具体实施方式

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。这一点为采用IEEE1588协议的智能装置的时间同步精度测试提供了技术先决条件。