[发明专利]一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统及方法

权利要求书

1.一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：包括标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置、网络交换机、检测主机；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置皆支持IEC61850通信规约和IEEE1588精密时钟同步协议，所述网络交换机支持IEEE1588精密时钟同步协议，所述检测主机包括时间同步模块，所述时间同步模块包括IEEE1588精密时钟同步协议；所述标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置分别与网络交换机连接，所述网络交换机与检测主机连接；所述检测主机的时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步；

所述IEC61850通信规约包括两个数据集，分别为监测数据集、检测数据集；所述监测数据集包括实时数据、统计数据、稳态告警信息和暂态事件波形数据，所述检测数据集只有实时数据；所述实时数据是由电能质量监测装置计算得到的各电能质量稳态指标的150周波值，所述统计数据是由电能质量监测装置计算得到的各电能质量稳态指标的3分钟值，所述稳态告警信息是指电能质量监测装置内部产生的，采用SOE格式记录电能质量稳态指标的越限事件、暂态事件、自定义触发事件以及电能质量监测装置运行状态变化事件；所述暂态事件波形数据是指记录的可表征电能质量暂态事件特征的电压波形和电流波形；

所述被检电能质量监测装置包括监测数据集和检测数据集，两个数据集通过被检电能质量监测装置进行自由切换设置；

所述标准电能质量监测装置包括检测数据集。

2.根据权利要求1所述的一种用于电能质量监测装置在线检定的校时系统，其特征在于：所述时间同步模块采用IEEE1588精密时钟同步协议通过对时报文对标准电能质量监测装置、被检电能质量监测装置进行时间同步；所述对时报文分为事件报文和通用报文两类，所述事件报文在主时钟和从时钟间进行收发信息时，相应的发出端和接收端都会记录下其相应的发出和接收的精确时间，并生成时间戳；所述通用报文在主时钟和从时钟间进行收发信息时，相应的发出端和接收端都会记录下其相应的发出和接收的精确时间，不生成时间戳。

3.如权利要求1-2任一所述的一种用于电能质量监测装置在线检定的校时方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)以检测主机的时钟为主时钟，以标准电能质量监测装置或被检电能质量监测装置的时钟为从时钟；

(2)调谐：主时钟根据发送周期周期性地发送报文，以某一帧报文为起点报文，设其发出时间为T_M0，接收时间为T_S0，发出时间T_M0由主时钟提供并经过链路延迟补偿，接收时间T_S0由从时钟提供，间隔若干个发送周期后，当前发送的报文的发出时间为T_Mi，接收时间为T_Si，i 是当前发送的报文与起点报文的发送周期间隔数，其中i0，以主时钟频率与从时钟频率的比值，对从时钟的时间变化率进行调整，所述主时钟频率与从时钟频率的比值即(T_Mi-T_M0)/(T_Si-T_S0)；

(3)计算时间延迟T_delay和时间偏移T_offset：

1)在T₁时刻发送同步报文，在此时刻由从时钟记录下同步报文到达时刻T₂，此时从时钟端只有时间戳T₂；

2)再由紧随同步报文发送的跟随报文携带同步报文发送时刻T₁至从时钟端，此时从时钟端具有时间戳T₁和T₂；

3)接着由从时钟向主时钟发送延迟请求报文，并在从时钟端记录下延迟请求报文发出时刻T₃，此时从时钟端具有时间戳T₁、T₂和T₃；

4)最后由主时钟端将延迟请求报文到达主时钟的时间T₄记录下来，由延迟响应报文携带延迟请求报文到达时刻T₄向从时钟发送，并由从时钟记录时间T₄，此时从时钟端具有时间戳T₁、T₂、T₃和T₄；

5)由此整个同步过程基本完成，然而T₁和T₄时刻是以主时钟的时间信息为衡量标准的，而T₂和T₃时刻是以从时钟的时间信息为衡量标准的，如果统一采用主时钟的标准进行衡量，则T₂和T₃在时间上相对于T₁和T₄存在时间延迟T_delay和时间偏移T_offset，计算表达式为

T₂-T_offset-T_delay＝T₁；

T₃-T_offset+T_delay＝T₄；

将两式整理有

(4)根据时间延迟T_delay和时间偏移T_offset调整从时钟，使得从时钟与主时钟同步。