一种应用于配网的过程层装置GOOSE对时方法及系统与流程

一种应用于配网的过程层装置goose对时方法及系统
技术领域
1.本发明涉及智能变电站控制技术领域，特别涉及一种应用于配网的过程层装置goose对时方法及系统。


背景技术：

2.合并单元和智能终端是智能变电站过程层产品，是智能变电站的重要特征，主要应用于电力系统内智能变电站。随着光电技术及其通信技术的发展，配网自动化是进一步减少配网故障快速复电的时间，也是提高配网运行管理水平重要的技术手段。随着过程层产品的推广与应用，开拓配网自动化市场时，配网和智能变电站的布置有差异，配网线路需要常规或者数字采样的合并单元功能，也需要开关量采集的智能终端功能，就地安装附近无对时源，装置又需要接收对时记录事件，这就带来了过程层装置的对时的问题。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的是提供一种应用于配网的过程层装置goose对时方法及系统，通过使过程层装置具备跟随保护测控时间，完成装置就地时间的记录和溯源，解决配网就地安装现场无对时源的问题，在原来满足智能变电站的功能基础上增加了goose对时功能，扩大了过程层装置的推广范围，提高了产品的适用性。
4.为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种应用于配网的过程层装置goose对时方法，过程层装置通过交换机网络与远方的保护测控装置进行数据交互，包括如下步骤：
5.计算所述过程层装置与所述保护测控装置的测量时间偏差；
6.获取所述保护测控装置的goose基准utc时间和所述测量时间偏差；
7.对所述goose基准utc时间和所述测量时间偏差进行时钟修正处理，得到系统时间并对所述过程层装置进行对时。
8.进一步地，所述计算所述过程层装置与所述保护测控装置的测量时间偏差，包括：
9.接收所述保护测控装置的测量时钟请求；
10.获取所述过程层装置接收到所述测量时钟请求的utc时间和当前系统utc时间，并发送至所述保护测控装置；
11.通过所述保护测控装置计算所述测量时间偏差。
12.进一步地，所述测量时间偏差δt为：
13.δt＝[(t3-t2)-(t0-t1)]/2，
[0014]
其中，t0为所述保护测控装置发送测量时钟请求的时标，t1为所述过程层装置收到测量时钟请求的时标，t2为所述过程层装置发送测量时钟请求结果的时标，t3为所述保护测控装置收到测量时钟请求结果的时标。
[0015]
进一步地，所述对所述goose基准utc时间和所述时间偏差进行时钟修正处理，包括：
[0016]
判断是否第一次接收所述goose基准utc时间和所述测量时间偏差；
[0017]
如是，则将所述goose基准utc时间设置为系统时间；
[0018]
如否，则依据所述goose基准utc时间和所述测量时间偏差得到所述系统时间。
[0019]
进一步地，所述依据所述goose基准utc时间和所述时间偏差得到所述系统时间，包括：
[0020]
判断所述系统时间是否大于第一预设时间；
[0021]
如是则判断所述测量时间偏差是否大于第二预设时间，如否则不进行对时；
[0022]
如所述测量时间偏差大于所述第二预设时间，则将所述goose基准utc时间设置为所述系统时间，如否则判断所述测量时间偏差是否大于预设时间阈值；
[0023]
如所述测量时间偏差大于所述预设时间阈值则依据所述goose基准utc时间和所述时间偏差进行偏差补偿修正，并将修正后的utc时间设置为所述过程层装置的系统时间，如否则进入循环判断状态。
[0024]
相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种应用于配网的过程层装置goose对时系统，过程层装置通过交换机网络与远方的保护测控装置进行数据交互，包括：
[0025]
计算模块，其用于计算所述过程层装置与所述保护测控装置的测量时间偏差；
[0026]
获取模块，其用于获取所述保护测控装置的goose基准utc时间和所述测量时间偏差；
[0027]
修正模块，其用于对所述goose基准utc时间和所述测量时间偏差进行时钟修正处理，得到系统时间并对所述过程层装置进行对时。
[0028]
进一步地，所述计算模块包括：
[0029]
请求接收单元，其用于接收所述保护测控装置的测量时钟请求；
[0030]
时间获取单元，其用于获取所述过程层装置接收到所述测量时钟请求的utc时间和当前系统utc时间，并发送至所述保护测控装置；
[0031]
偏差计算单元，其用于通过所述保护测控装置计算所述测量时间偏差。
[0032]
进一步地，所述测量时间偏差δt为：
[0033]
δt＝[(t3-t2)-(t0-t1)]/2，
[0034]
其中，t0为所述保护测控装置发送测量时钟请求的时标，t1为所述过程层装置收到测量时钟请求的时标，t2为所述过程层装置发送测量时钟请求结果的时标，t3为所述保护测控装置收到测量时钟请求结果的时标。
[0035]
进一步地，所述修正模块包括：
[0036]
判断单元，其用于判断是否第一次接收所述goose基准utc时间和所述时间偏差；
[0037]
控制单元，其用于在第一次接收所述goose基准utc时间和所述测量时间偏差时，将所述goose基准utc时间设置为系统时间；
[0038]
所述控制单元还用于在非第一次接收所述goose基准utc时间和所述时间偏差时，依据所述goose基准utc时间和所述测量时间偏差得到所述系统时间。
[0039]
进一步地，所述控制单元还包括：
[0040]
第一判断子单元，其用于判断所述系统时间是否大于第一预设时间；
[0041]
第二判断子单元，其用于在所述系统时间大于第一预设时间则判断所述测量时间偏差是否大于第二预设时间；
[0042]
第三判断子单元，其用于在所述测量时间偏差大于所述第二预设时间时将所述goose基准utc时间设置为所述系统时间，在所述测量时间偏差小于或等于所述第二预设时间时判断所述测量时间偏差是否大于预设时间阈值；
[0043]
第四判断子单元，其用于在所述测量时间偏差大于所述预设时间阈值时依据所述goose基准utc时间和所述时间偏差进行偏差补偿修正，并将修正后的utc时间设置为所述过程层装置的系统时间，还在所述测量时间偏差小于或等于所述预设时间阈值时进入循环判断状态。
[0044]
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0045]
通过使过程层装置具备跟随保护测控时间，完成装置就地时间的记录和溯源，解决配网就地安装现场无对时源的问题，在原来满足智能变电站的功能基础上增加了goose对时功能，扩大了过程层装置的推广范围，提高了产品的适用性。
附图说明
[0046]
图1是本发明实施例提供的应用于配网的过程层装置goose对时方法流程图；
[0047]
图2是本发明实施例提供的配网自动化网络架构简化示意图；
[0048]
图3是本发明实施例提供的goose对时状态同步偏差测量原理示意图；
[0049]
图4是本发明实施例提供的过程层装置goose对时数据处理流程图；
[0050]
图5是本发明实施例提供的过程层装置utc时钟处理算法流程图；
[0051]
图6是本发明实施例提供的应用于配网的过程层装置goose对时系统框图；
[0052]
图7是本发明实施例提供的计算模块框图；
[0053]
图8是本发明实施例提供的修正模块框图；
[0054]
图9是本发明实施例提供的判断单元框图。
[0055]
附图标记：
[0056]
1、计算模块，11、请求接收单元，12、时间获取单元，13、偏差计算单元，2、获取模块，3、修正模块，31、判断单元，32、控制单元，321、第一判断子单元，322、第二判断子单元，323、第三判断子单元，324、第四判断子单元。
具体实施方式
[0057]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0058]
请参照图1和图2，本发明实施例的第一方面提供了一种应用于配网的过程层装置goose对时方法，过程层装置通过交换机网络与远方的保护测控装置进行数据交互，包括如下步骤：
[0059]
s100，计算过程层装置与保护测控装置的测量时间偏差。
[0060]
s200，获取保护测控装置的goose基准utc时间和测量时间偏差。
[0061]
s300，对goose基准utc时间和测量时间偏差进行时钟修正处理，得到系统时间并对过程层装置进行对时。
[0062]
安装在配网线路无对时源的过程层装置的对时通过交换机网络和保护测控装置进行goose对时通信，保护测控装置位于控制室，具备对时条件。在配网中将过程层装置作为就地采集及其就地控制执行设备，组建交换机网络的前提下，通过goose服务和远方的保护测控装置进行通信，采用对时状态测量的方法计算出就地过程层装置和远方保护测控装置的时间偏差，远方的保护测控装置将装置本身goose基准utc时间及其测量时间偏差通过goose发送给过程层装置，过程层装置对远方发来的goose基准utc时间及其测量时间偏差进行程序算法判断，设置系统时间到过程层装置，使过程层装置具备跟随保护测控时间，完成装置就地时间的记录和溯源，解决配网就地安装现场无对时源的问题，在原来满足智能变电站的功能基础上增加了goose对时功能，扩大了过程层装置的推广范围，提高了产品的适用性。满足了过程层装置配网自动化就地无法接入对时源的工程场景，对产品的进一步推广有重要意义。
[0063]
具体的，请参照图3，步骤s100中，计算过程层装置与保护测控装置的测量时间偏差的过程具体包括：
[0064]
s110，接收保护测控装置的测量时钟请求；
[0065]
s120，获取过程层装置接收到测量时钟请求的utc时间和当前系统utc时间，并发送至保护测控装置；
[0066]
s130，通过保护测控装置计算测量时间偏差。
[0067]
进一步地，测量时间偏差δt为：
[0068]
δt＝[(t3-t2)-(t0-t1)]/2，
[0069]
其中，t0为保护测控装置发送测量时钟请求的时标，t1为过程层装置收到测量时钟请求的时标，t2为过程层装置发送测量时钟请求结果的时标，t3为保护测控装置收到测量时钟请求结果的时标。
[0070]
利用保护测控装置和过程层装置goose对时状态的问答服务请求及其应答的时标乒乓算法，保护测控装置对过程层装置收到测量请求报文到达的时间和过程层装置回复报文离开的时间实现同步偏差测量。
[0071]
对时网络交互5个数据，分别是“保护测控装置goose对时测量请求”“过程层装置接收到请求的utc”“过程层装置回复请求的utc”“保护测控下发的机制对时utc”“保护测控下发的时钟测量偏差”。
[0072]
请参照图4，过程层装置goose对时数据处理流程具体为：过程层装置从对时网络中接收到“保护测控装置goose对时测量请求”命令，过程层装置响应请求，获取接收到请求goose时的utc时间并写入到装置本身要发送“过程层装置接收到请求的utc”信号，装置软件处理完成后，获取当前系统utc时间并写入到“过程层装置回复请求的utc”，启动goose发送，过程层装置将“过程层装置接收到请求的utc”“过程层装置回复请求的utc”两个goose信号上送到对时网络，供保护测控装置进行时钟偏差计算，保护测控通过goose对时状态同步偏差测量原理算出“保护测控下发的时钟测量偏差”，同时将保护测控装置对时的对时的utc时间写入到“保护测控下发的机制对时utc”,按照可以整定的时间间隔，同时将数据发送到对时网络上。
[0073]
请参照图5，过程层装置接收到保护测控装置的“保护测控下发的机制对时utc”“保护测控下发的时钟测量偏差”goose信号，按照装置时钟算法进行处理，生成对时时间，
设置过程层装置的对时时间，完成过程层装置的goose对时。
[0074]
进一步地，步骤s300中，对goose基准utc时间和时间偏差进行时钟修正处理，包括：
[0075]
s310，判断是否第一次接收goose基准utc时间和测量时间偏差。
[0076]
s320，如是，则将goose基准utc时间设置为系统时间。
[0077]
s330，如否，则依据goose基准utc时间和测量时间偏差得到系统时间。
[0078]
进一步地，步骤s330中，依据goose基准utc时间和时间偏差得到系统时间，包括：
[0079]
s331，判断系统时间是否大于第一预设时间。
[0080]
s332，如是则判断测量时间偏差是否大于第二预设时间，如否则不进行对时。
[0081]
s333，如测量时间偏差大于第二预设时间，则将goose基准utc时间设置为系统时间，如否则判断测量时间偏差是否大于预设时间阈值。
[0082]
s334，如测量时间偏差大于预设时间阈值则依据goose基准utc时间和时间偏差进行偏差补偿修正，并将修正后的utc时间设置为过程层装置的系统时间，如否则进入循环判断状态。
[0083]
过程层装置上电初始化，开始主任务运行，创建等待接收goose基准utc时间和等待接收goose钟差测量偏差任务，如果没有收到远方的goose时间，进入等待状态；若收到远方goose时间的2个信号，判断是否是第1次收到“保护测控下发的机制对时utc”“保护测控下发的时钟测量偏差”。若“保护测控下发的时钟测量偏差”是第1次收到，不进行处理，结束程序分支，若不是第1次收到，程序存储“保护测控下发的时钟测量偏差”信息；若第1次收到“保护测控下发的机制对时utc”，直接将此时间设置到过程层装置的系统时间，结束程序分支，若不是第1次收到，程序存储“保护测控下发的机制对时utc”，进行下一步程序判断。判断装置系统时钟大于第一预设时间(可选为1s)，若不大于1s进行等待，若大于1s,进行下一步程序判断。此时判断“保护测控下发的时钟测量偏差”是否大于第二预设时间(可选为1s),若大于1s,直接将此时间设置到过程层装置的系统时间；若不大于1s，进行下一步程序判断。此时判断“保护测控下发的时钟测量偏差”是否大于过程层装置设置的允许的预设时间阈值，若小于预设时间阈值，进入循环判断状态；若大于预设时间阈值，获取装置系统的utc时间和“保护测控下发的时钟测量偏差”进行偏差补偿修正，将修正后的utc时间写入系统时间，程序流程结束。
[0084]
相应地，请参照图6，本发明实施例的第二方面提供了一种应用于配网的过程层装置goose对时系统，过程层装置通过交换机网络与远方的保护测控装置进行数据交互，包括：
[0085]
计算模块1，其用于计算过程层装置与保护测控装置的测量时间偏差；
[0086]
获取模块2，其用于获取保护测控装置的goose基准utc时间和测量时间偏差；
[0087]
修正模块3，其用于对goose基准utc时间和测量时间偏差进行时钟修正处理，得到系统时间并对过程层装置进行对时。
[0088]
具体的，请参照图7，计算模块1包括：
[0089]
请求接收单元11，其用于接收保护测控装置的测量时钟请求；
[0090]
时间获取单元12，其用于获取过程层装置接收到测量时钟请求的utc时间和当前系统utc时间，并发送至保护测控装置；
[0091]
偏差计算单元13，其用于通过保护测控装置计算测量时间偏差。
[0092]
进一步地，测量时间偏差δt为：
[0093]
δt＝[(t3-t2)-(t0-t1)]/2,
[0094]
其中，t0为保护测控装置发送测量时钟请求的时标，t1为过程层装置收到测量时钟请求的时标，t2为过程层装置发送测量时钟请求结果的时标，t3为保护测控装置收到测量时钟请求结果的时标。
[0095]
具体的，请参照图7，修正模块3包括：
[0096]
判断单元31，其用于判断是否第一次接收goose基准utc时间和时间偏差；
[0097]
控制单元32，其用于在第一次接收goose基准utc时间和测量时间偏差时，将goose基准utc时间设置为系统时间；
[0098]
控制单元32还用于在非第一次接收goose基准utc时间和时间偏差时，依据goose基准utc时间和测量时间偏差得到系统时间。
[0099]
进一步地，控制单元32还包括：
[0100]
第一判断子单元321，其用于判断系统时间是否大于第一预设时间；
[0101]
第二判断子单元322，其用于在系统时间大于第一预设时间则判断测量时间偏差是否大于第二预设时间；
[0102]
第三判断子单元323，其用于在测量时间偏差大于第二预设时间时将goose基准utc时间设置为系统时间，在测量时间偏差小于或等于第二预设时间时判断测量时间偏差是否大于预设时间阈值；
[0103]
第四判断子单元324，其用于在测量时间偏差大于预设时间阈值时依据goose基准utc时间和时间偏差进行偏差补偿修正，并将修正后的utc时间设置为过程层装置的系统时间，还在测量时间偏差小于或等于预设时间阈值时进入循环判断状态。
[0104]
上述应用于配网的过程层装置goose对时系统通过使过程层装置具备跟随保护测控时间，完成装置就地时间的记录和溯源，解决配网就地安装现场无对时源的问题，在原来满足智能变电站的功能基础上增加了goose对时功能，扩大了过程层装置的推广范围，提高了产品的适用性。
[0105]
本发明实施例旨在保护一种应用于配网的过程层装置goose对时方法及系统，过程层装置通过交换机网络与远方的保护测控装置进行数据交互，其中方法包括如下步骤：计算过程层装置与保护测控装置的测量时间偏差；获取保护测控装置的goose基准utc时间和测量时间偏差；对goose基准utc时间和测量时间偏差进行时钟修正处理，得到系统时间并对过程层装置进行对时。上述技术方案具备如下效果：
[0106]
通过使过程层装置具备跟随保护测控时间，完成装置就地时间的记录和溯源，解决配网就地安装现场无对时源的问题，在原来满足智能变电站的功能基础上增加了goose对时功能，扩大了过程层装置的推广范围，提高了产品的适用性。
[0107]
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。