[发明专利]分站网络中的等待时间确定

说明书

技术领域

一般来说，本公开涉及分站之间的通信，以及具体来说，涉及分站网络中的等待时间确定。

背景技术

分站通常是发电、输电和配电系统的一部分。总的来说，分站将电压从高变换到低或者相反，和/或执行与发电、输电和配电系统关联的若干其他功能的任一个。电力可流经发电厂与消费者之间的若干分站，并且其电压可按照若干阶跃发生变化。

因此，分站具有向消费者供应电力的功能，并且包括保护系统，其紧接诸如漏电、接地故障或装置故障之类的问题发生之后切断对该问题发生的位置的电力供应。这种所谓的线路差动保护应用直到最近主要基于使用例如同步光网(SONET)和同步数字系列(SDH)等的时分复用(TDM)技术的广域网(WAN)。在TDM网络中，所有通信是同步的，并且通信等待时间以及抖动因此易于检索。这些网络本质上是同步的，这对智能电子装置(IED)线路差动保护应用是有益的，因为这个应用需要比较在完全相同时间所测量、通过两个远距离分站所取样的数据。

电力系统中的电子装置的时间同步按传统通过使用在分站的全球定位系统(GPS)的秒脉冲(PPS)信号输出、专用分配布线上携带的靶场仪器组时间码B(IRIG-B)或其他信号来实现。GPS是极准确解决方案，但是因将天线附连到每一个装置以便同步的成本和复杂化而不会充分缩放。此外，IED中的未调制(DC移位模式)IRIG-B定时协议的典型实现提供100 μs范围的精度；这一般足够准确以用于例如事件序列记录和故障波形捕获等的一些时间戳记应用，但是对于过程总线、例如IEC 61850过程总线或者要求<1 μs精度的应用通常不够准确。另外，IRIG-B安装通常要求专用同轴电缆或双绞线以传输定时信号，以及单个输出只能驱动有限数量的装置，这取决于电缆长度和装置负荷。这些约束限制可缩放性，并且增加IRIG-B的部署和维护成本。

具有以太网通信能力的IED的数量的大量增长促进了基于网络时间协议(NTP)或简单网络时间协议(SNTP)和IEEE 1588网络协议(例如精确时间协议PTP)的时间同步的新方法。因此，现有SDH/SONET网络当前由电信运营商替换成分组交换WAN网络。这种变化主要通过成本并且通过电信运营商必须向其消费者提供的多样化通信需要来推动。

但是，分组交换WAN没有提供与TDM网络相同的同步机制。分组等待时间在各分组之间而是根据网络中的业务状况可有所不同。

另外，现有NTP/SNTP具有能够通过局域网来同步计算机的优点，但是可能没有大多数分站应用、例如IEC 61850-9-2过程总线或IEEE C37.118-2005同步相量所需要的精度。正常网络条件下的典型SNTP实现进入2-3 ms的范围之内；甚至运行SNTP的调谐网络只能取得毫秒范围中的精度。这远远跟不上对公用事业同步应用的要求。另外，SNTP下的定时性能受到重负荷网络干扰。

因此，需要改进分站网络中的不同分站之间的等待时间确定。

发明内容

鉴于以上所述，本公开的一般目的是提供用于分站网络中的等待时间确定的方法、计算机程序和电子装置。

本公开所提供的思路基于如下理解：虽然在IEEE 1588中标准化的精确时间协议(PTP)设计成同步分布式系统(例如发电、输电和配电系统，其使用网络进行通信)的节点(例如分站)中的实时时钟，但是PTP没有公开如何使用这些时钟。这而是可通过相应应用领域来指定。

因此，本公开的具体目的是提供用于基于精确时间协议的分站网络中的等待时间确定的方法、计算机程序和电子装置。

因此，按照本公开的第一方面，提供一种用于分站网络中的等待时间确定的方法，该方法在分站网络的第一电子装置中执行。该方法包括：获取至少一个数据值；将至少一个数据值作为有效载荷包含在精确时间协议的消息中，该消息可选地还包含时间戳；将消息寻址到至少一个第二电子装置；以及将消息传送给中继装置。