[发明专利]带授时功能的5G能源互联网网关及所组网络的工作方法

说明书

本发明提出一种带授时功能的5G能源互联网网关及所组网络的工作方法，包括：中央处理器、以及分别连接中央处理器的5G通信模块、授时信号输出模块和协议转换模块；所述5G通信模块用于连接5G基站；所述协议转换模块用于通过能源互联网设备对应的接口与能源互联网设备构成连接；所述授时信号输出模块与能源互联网设备连接，将从5G通信模块获取的时基信号输出至能源互联网设备。同时解决了分布式微电网的低时延通讯和高精度授时问题，具有成本低，安装实施便捷的优点。

技术领域

本发明属于电力、通信技术领域，尤其涉及一种带授时功能的5G能源互联网网关及所组网络的工作方法。

背景技术

通信系统作为电力的三次设备，主要是保证一次设备和二次设备的安全可靠运行。通信系统除了实现远程人与人之间的语言交流外，另一个功能就是保证电网所有设备的信号及时传输并判断设备是否正常，如有异常可立即启动保护装置，切断故障，恢复正常的电网运行。当前电力通信设施由通信设备、架空线路、入地光纤等设备设施组成电力通信网络，遍布站房内外、架空入地，需要基于智能化的视频图像识别监视技术的高宽带、低时延的通信网络。未来可能实施的无人机巡线、移动智能穿戴的多媒体交互巡查等装备的移动、宽带、低时延的应用，也对通信网络提出了高带宽、低时延、大容量的通信网络要求。

当前智能电网在综合自动化设备、自动保护设备等自控、遥控设备的用量不断加大，电网在发电、输电、配电等领域，对全网时间同步精度、安全性、稳定性、可靠性等性能提出越来越高的要求。

目前现有变电站和中心站一般采用独立的授时装置(电力同步钟)进行授时。现有的电力同步钟功能单一，只具备单一的授时功能，授时精度无法监测和保证，以GPS/北斗为参考信号源，在GPS/北斗信号受到干扰的区域，容易引起授时时间异常，可靠性不高。电网的授时由各站点分散提供、开环运行，全网时间无法统一，无法抵御空间干扰，严重制约了智能电网发展。

此外，对基于分布式清洁能源发电的微电网而言，各设备在空间上分散，时间上又需要统一协调工作，如果采用与传统配电网类似的专用通讯网络和独立授时装置，在成本和实施上都带来比较大的代价。

发明内容

有鉴于此，为了填补现有技术的空白，克服现有技术的缺陷和不足，本发明提供一种带授时功能的5G能源互联网网关及所组网络的工作方法，同时解决了分布式微电网的低时延通讯和高精度授时问题，具有成本低，安装实施便捷的优点。

其核心设计要旨在于与5G基站建立连接，并在硬件上集成有授时信号输出模块，使网关可以利用5G的高精度授时从5G基站直接对能源互联网设备进行授时，以满足于分布式清洁能源发电的微电网的基本同步要求。

本发明具体采用以下技术方案：

一种带授时功能的5G能源互联网网关，其特征在于，包括：中央处理器、以及分别连接中央处理器的5G通信模块、授时信号输出模块和协议转换模块；所述5G通信模块用于连接5G基站；所述协议转换模块用于通过能源互联网设备对应的接口与能源互联网设备构成连接；所述授时信号输出模块与能源互联网设备连接用于输出时基信号，其时基信号直接来源于5G基站，网关在此处起到信号中转的作用。

进一步地，所述协议转换模块连接有：IIC接口和/或SPI接口和/或RS232总线和/或RS485总线和/或CAN总线和/或Modbus总线和/或LoRa模块和/或ZigBee模块和/或Wi-Fi模块和/或GPRS模块，用以适配不同类型的能源互联网设备，可以根据实际需要增加或者删减。

进一步地，所述中央处理器还连接有I/O接口，用于连接传感器和继电器。

进一步地，所述中央处理器还连接有视频接口，用于连接摄像头。

进一步地，所述中央处理器还通过GPS/北斗卫星系统接口连接有卫星定位系统，作为备用的时基信号获取通道，在5G基站失去连接的情况下可以其冗灾的作用。