[发明专利]一种基于ColdFire架构的配电终端

说明书

 

技术领域

本发明涉及配网自动化及继电保护领域，更具体地，涉及一种基于ColdFire架构的支持IEEE1588的配电终端。

 

背景技术

随着通信技术发展，基于通信技术的智能电网技术在电力系统中应用越来越深入，电力通信系统对各种终端网络之间的同步精度要求越来越高，传统的GPS方式及NTP同步越发不能满足当前电力系统对时钟同步的要求。

 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于ColdFire架构的支持IEEE1588的配电终端，引入支持IEEE1588同步机制的终端，该终端是采用PTP同步方式，该类终端能够实现具有通用型配电功能与高精度时钟同步功能；且能达到次纳秒及精度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于ColdFire架构的配电终端，包括Coldfire处理器、三遥功能模块和内置高精度IEEE 1588时钟的收发器，所述Coldfire处理器与三遥功能模块连接，Coldfire处理器与收发器连接。该配网终端具有线路保护和配网三遥功能，能够实现对八回路的电压电流的同步采样与控制，实现智能配电及保护功能。

进一步的，所述收发器为PHYTER收发器。

进一步的，所述配电终端还包括用于实现多机组网模式下的高精度同步工作的支持光口以太网和/或电口以太网，所述支持光口以太网和/或电口以太网与收发器连接。

进一步的，所述配电终端是支持IEEE 1588的时钟同步的配电终端，该配电终端与支持IEEE 1588时钟对时的装置的同步精度达到10ns。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明集中了线路保护和配网三遥功能，实现对八回路的电压电流的同步采样与控制，实现智能配电及保护功能；具有通用配网自动化终端的功能。本发明采用了内置高精度IEEE 1588 时钟的收发器，实现高精度同步作用。

 

附图说明

图1为本发明的简化结构示意图。

图2为配电终端组网方式及同步时钟关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式并不限于此。

如图1，一种基于ColdFire架构的支持IEEE1588的配电终端，包括Coldfire处理器、三遥功能模块和内置高精度IEEE1588时钟的收发器，Coldfire处理器与三遥功能模块连接，Coldfire处理器与收发器连接，在本实施例中，收发器为DP83640芯片，该配电终端具有线路保护和配网三遥功能，实现对八回路的电压电流的同步采样与控制，实现智能配电及保护功能，同时支持IEEE 1588的时钟同步能力，与支持IEEE 1588时钟对时的装置达到10ns的同步精度，实现多机组网模式下的高精度同步工作。

本发明硬件方案参考附图1，其核心是Coldfire处理器单元及PHY收发器，三遥功能模块采用同步采样的方式实现对八回路的电压电流的同步采样与控制，实现智能配电及保护功能；电压电流互感器与外部测控对象相连输电线路或配电变的模拟信号；遥信开入回路采集开关及辅助回路的位置信号，实现对配电变的非电量保护。

本发明对IEEE 1588对时的支持体现在同类装置组网时可实现各组网终端主从时钟的对时，组网介质采用普通网线或者光纤以太网方式。

上述配电终端还具有由时间标记器，用于为接收和发送的信息包印上时间标记。该配电终端所采用的IEEE 1588高精度时间协议（PTP）是位于物理层，因此可以在最靠近网线的位置记录时间标记，且分辨率高达8ns，确保系统有高精度控制功能。

本发明的软件方案主要是根据PTP协议框架，利用PTP协议的状态机模块，实现终端上电初始化状态，异常情况下的故障状态，通常情况下的侦听状态、主时钟状态、从时钟状态以及尚未校准状态，同时根据组网情况实现终端本身PTP状态转化。

本发明软件实现方式中主要采用组网各终端最佳主时钟选择确认算法、本地时钟同步算法。实现最佳主时钟采取了两个步骤：通过数据集比较算法从本地时钟系统的各通信端口中选择质量最佳的同步报文，然后采用状态决断算法比较此时的主时钟和本地时钟的精度属性，决定当前PTP协议所处的状态当组网各终端最佳主时钟选择出来后，就可以调整本地时间，确保与主时钟基准时间保持一致，如图2。

以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。