山东智能变电站二次系统基础技术讨论会深圳南瑞课件.pptx

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1、1 数字化母差保护应用与交换机的配合内容提要1、数字化母差保护难点2、数字化母差保护应用 数字化母差保护采样模式 数字化母差保护接入方案 数字化母差保护典型应用 3、数字化变电站交换机的要求4、数字化母差保护与交换机的配合第1页/共48页21 1 数字化母差保护难点1).1).采样同步采样同步 数字化母差保护装置各间隔MU发送的采样数据同步性对差动保护计算影响很大，如何保证采样同步是数字化母差保护现有的难点。2).2).采样数据的传输和处理采样数据的传输和处理 基于数字化变电站的母线保护需通过光纤以太网从过程层交换机或直接从各间隔MU接收所有间隔的数据，大量数据的传输与处理给网络传输速率和CP

2、U 处理能力带来很大挑战。MU 通常提供的模拟量数据采样速率为每周波80 点，每间隔模拟量数据通常包括保护用电流、电压、测量用电流、电压等共12 路模拟量数据。以24 个间隔、80 点/周波采样、16 位数据为例，每秒需传输处理数据24*12*16*80*50 bit，约18 M。以上计算仅为纯数据量，若按照IEC61850 规约传输，需传输处理数据量将会更大，如按照IEC61850-9-2 规约标准8，则以上80 点/周波采样时为：24*80*50*984 bit，约94.464 M。如此大量的数据，百兆以太网已无法满足数据传输的需要，大量数据的接收、转换处理也已使CPU 不堪重负。第2页/

3、共48页32 数字化母差保护应用采样模式1).1).采样模式分类采样模式分类现有的数字化母差应用方案按采样值处理模式分为两类：1.1）点对点采样模式：同步方式：插值同步、光纤秒脉冲同步、光纤B码同步。采样数据处理：点对点接入，每个光纤接口仅接入1个间隔MU数据。1.2）网络采样模式：同步方式：1588时钟同步、光纤秒脉冲同步、光纤B码同步。采样数据处理：SV交换机网络口接入，每个光纤接口接入若干个间隔MU数据。第3页/共48页42 数字化母差保护应用采样模式2 2）.采样采样模式对比模式对比.1）同步方式:点对点采样模式：同步方式可靠，若采用插值同步方式，可不依赖于外部时钟。网络采样模式：同步

4、依赖于外部时钟，由于SV交换机传输数据较大时，传输延时不固定，无法采用插值同步。.）采样数据处理：点对点采样模式：数据通过光纤点对点直连，传输数据可靠。网络采样模式：数据通过SV交换机传输，当母差连接间隔多时，需配置通过多个光纤接口连接SV交换机，同时需对SV交换机进行VLAN划分等优化采样数据。.）数据共享性：点对点采样模式：光纤直连，无法共享SV组网的采样数据。网络采样模式：共享SV网采样数据，符合智能化电网数据网络化及共享化的发展方向。第4页/共48页52 数字化母差保护应用采样模式）采样模式工程应用对比）采样模式工程应用对比由于SV交换机数据传输延时不固定，在传输大量的采样数据时，各间

5、隔交流采样数据经交换机传输到母线保护时间不一致，故同步方式只能采用外部时钟同步方式。同时交换机在负荷较重时，容易造成传输数据延时较大，对母线保护动作时间有影响。目前220kV及以上的智能化变电站以及接线规模较大的110kV变电站母线保护均采用点对点采样模式，部分接线规模较小的110kV及以下电压等级的变电站母线保护采用网络采样模式。第5页/共48页62 数字化母差保护应用接入方案 1)1)接入方案说明接入方案说明 数字化母差保护接入方案：集中式与分布式。集中式母差保护采用单台母差主机完成母线保护的交流采样、开入开出、保护运算、站控层通讯等功能。分布式母差保护采用单台母差主机+多台母差子机共同完

6、成母线保护功能，其中母差主机完成保护运算及站控层通讯等功能，母差子机完成交流采样、开入开出等功能，主机与子机之间通过光纤通讯完成数据交互。集中式母差保护便于维护与管理，但接入多间隔保护装置运算压力较大。分布式母差保护可减轻母差主机的交流采样压力，提高母差保护接入能力，且有利于保护装置就地分布布置。第6页/共48页72 数字化母差保护应用接入方案 1)1)集中式母差保护应用集中式母差保护应用配置情况：配置单台母差保护主机。应用场合：110kV及以上电压等级：母差保护接入间隔数通常不大于24。配置独立的合并单元以及智能终端，且合并单元在主控室集中组屏。第7页/共48页82 数字化母差保护应用接入方

7、案集中式母差保护应用示意图集中式母差保护应用示意图第8页/共48页92 数字化母差保护应用接入方案 2)2)分布式母差保护应用一分布式母差保护应用一配置情况：配置单台母差保护主机+多台数字采样母差子机。应用场合：35kV及以下电压等级：母差保护接入间隔数大于24。间隔不配置独立的智能终端与合并单元，采用四合一保护装置，且保护装置在开关柜接地放置。互感器有时配置传统互感器，交流量需转为数字量输出。第9页/共48页102 数字化母差保护应用接入方案分布式母差保护应用一示意图分布式母差保护应用一示意图第10页/共48页112 数字化母差保护应用接入方案 3)3)分布式母差保护应用二分布式母差保护应用

8、二配置情况：配置单台母差保护主机+多台传统采样母差子机。应用场合：传统变电站智能化改造过程。改造过程中需接入间隔传统交流采样及开入开出并转换为数字化采样提供给主机。第11页/共48页122 数字化母差保护应用接入方案分布式母差保护应用二示意图分布式母差保护应用二示意图第12页/共48页132 数字化母差保护应用典型应用1 1)1)分布式母差在数字化母差改造过程中应用 在常规站改为智能化变电站改造过程中，母差保护改造是难点之一，陕西330kV延安变智能化变电站作为目前电压等级最高的智能化改造站，站内330kV与110kV母差改造过程具有一定的典型性，现以110kV母差改造为例，对分布式母差保护在

9、母差改造过程中的应用进行说明。工程概况 陕西330kV延安变110kV母线为双母线接线，含母联在内共16个间隔。110kV母线配置单套母线保护装置，母线保护改造前为传统电缆采样及跳闸，改造后改为数字采样及跳闸。改造完成后，交流采样由传统互感器输出给模拟量合并单元转换为数字量后采用点对点模式接入母线保护；开入开出信号通过智能终端转换为数字量，并通过光纤点对点接入母线保护；各间隔之间的联闭锁以及启失灵等信号通过GOOSE网络方式接入母线保护。第13页/共48页142 数字化母差保护应用典型应用1数字化母差改造方案选择方案一：接入数字化母差保护直接改造方案本站主接线为双母线接线，可通过让、段母线分列

10、运行，改造前所有间隔挂接母，接入传统母线保护装置，数字化改造后的间隔挂接母，接入数字化母线保护装置，所有间隔改造完后再将改造完的母联间隔接入数字化母线保护，整个改造方案完成。优点：改造过程简单，接线方便。缺点：改造过程中要求母线长期分列运行，同时改造前期负荷集中于一段母线，对整站运行方式有较大影响，且不适应于所有主接线。第14页/共48页152 数字化母差保护应用典型应用1数字化母差改造方案选择方案二：母差保护子机过渡的改造方案改造前增加一台母差保护子机接入原有的传统接线，将数据转换后用光纤与母差保护主机通讯。间隔改造过程中，已改造的数字化间隔通过合并单元与智能操作直接接入母差保护主机，未改造

11、的传统间隔通过母差保护子机接入母差保护主机。全站改造完成后，所有数字化间隔直接接入母差保护主机，母差保护子机可撤除。优点：改造过程不影响全站的保护运行方式及负荷分配，且适用于各种主接线。缺点：改造过程较复杂，接线更改较多。第15页/共48页162 数字化母差保护应用典型应用1改造方案比较改造要求：1.改造过程中母线设备不能长期无保护运行，母线保护不能长时间退出。两套方案均满足。2.本站负荷较重，且2#主变需运行较长时间后再进行改造，不允许母线保护长期分列运行。方案一不能满足，方案二满足。综合比较，决定110kV母线保护改造采用母线保护子机过渡的改造方案。数字化母差改造过程整个改造方案可分为两个

12、阶段，第一阶段为传统间隔接入母差保护子机后转接到母差保护主机，第二阶段为改造完的数字化间隔接入母差保护主机，同时取消对应间隔至母差保护子机的接线。其中，第二阶段为改造重点及难点，接入改造完的数字化间隔后需对母差保护主机的MU及GOOSE配置文件进行调整。第16页/共48页172 数字化母差保护应用典型应用1第一阶段：传统间隔接入母差保护子机后转接到母差保护主机第一阶段：传统间隔接入母差保护子机后转接到母差保护主机 由于本站连接负荷重要，为减少停电时间，采用退母线保护的方式将传统间隔电缆接线接入母差保护子机，并通过光纤连接到母差保护主机。考虑到母差保护重要性，除前期联调过程中完善保护调试，对保护

13、程序及配置文件进行验证备份外，还需在接线前对母线保护主机与子机进行严格的调试，同时保证接线的正确性。第一阶段改造完的母线保护连接示意如下：第17页/共48页182 数字化母差保护应用典型应用1第二阶段：改造后的数字化间隔直接接入母差保护主机第二阶段：改造后的数字化间隔直接接入母差保护主机 第二阶段停电工作配合间隔数字化改造来进行，改造间隔需停电。为减少停电造成的影响，且减少数字化改造时配置文件更改，本站改造采用同时若干间隔同时改造的方式，全站15个间隔共分5个批次进行数字化改造，考虑到运行安全及负荷分配，母联间隔、1#主变、2#主变分不同批次进行数字化改造。由于母差保护装置改造过程比较复杂，且

14、接入不同间隔时母差保护主机配置方式需进行调整，故先针对各个阶段的改造间隔对母差保护进行配置并联调测试，联调完成后将配置文件进行保存，改造过程中直接导入配置，以免改造过程中由于配置错误影响工作进度。所有间隔数字化改造完成后取消母差保护子机及其接线，由110kV母差保护主机独立完成母线保护功能。第18页/共48页192 数字化母差保护应用典型应用1第二阶段改造过程中的母线保护连接示意如下：第19页/共48页202 数字化母差保护应用典型应用1第二阶段改造完成的母线保护连接示意如下：第20页/共48页212 数字化母差保护应用典型应用1数字化母差改造注意事项数字化母差改造注意事项母差保护子机与间隔合

15、并单元同步测试母差保护子机与间隔合并单元同步测试 由于交流采样同步性对母差保护差流计算影响较大，故需对母差保护子机以及合并单元的同步性进行测试。为保证交流采样同步性，本站母差保护主机采用插值同步方式，采样同步不依赖于外部同步时钟，但合并单元与母差保护子机需支持等间隔发送，且需保证通道延时与实际延时保持完全一致。本站在南京动模试验过程中，专门对采样同步性进行测试，结果满足要求。改造过程中母差保护配置测试 由于本站改造间隔数量多，改造时间紧，改造过程相对复杂，母差保护配置对改造过程顺利进行影响重大。故本站在联调过程中单独针对改造各阶段对母差保护进行配置文件测试，同时将配置文件进行保存备份。联调过程

16、中的专项测试保证了改造过程是配置的正确性以及一致性，同时极大的节约了改造过程中的配置及调试时间，保证了母差保护改造的及时性与可靠性。第21页/共48页222 数字化母差保护应用典型应用1数字化母差改造经验数字化母差改造经验母差保护主机母差保护主机+子机的数字化母差保护改造工程应用方案子机的数字化母差保护改造工程应用方案 采用母差保护主机+子机的数字化分布式母差保护改造方案，是国网范围内传统站数字化改造过程中首次应用，为后期传统站的数字化改造提供了重要的指导意义。采用母差保护主机+子机的改造方案与其他方案相比，有以下优点：适用于各种母线主接线形式。改造过程中对母线运行方式没有影响。改造过程中除接

17、线过程外，不需要退出母线保护，改造时母线保护不需 长期退出运行。改造过程中采用母线保护子机进行转接，与接入单间隔母差子机或合并单元及智能终端改造方案相比，可减少装置接线更改，降低工作量及停电时间。根据现场工程改造制定专项联调测试 根据改造过程中的改造计划，提前对数字化母差保护改造过程中各个阶段配置文件进行专项测试，可保证实际改造过程中配置的正确性与一致性，提前解决改造过程中可能遇到的问题，保障改造过程中调试工作正确有效，从而提高改造过程的效率。第22页/共48页232 数字化母差保护应用典型应用2 2)2)GOOSEGOOSE与与SVSV合并组网模式的母差保护工程应用合并组网模式的母差保护工程

18、应用 组网模式有利于数据网络化传输及建立数据共享平台，对于部分较低电压等级的智能化变电站可采用GOOSE及SV合并组网模式。浙江绍兴110kV大侣变是国内较早进行组网模式应用的数字化变电站，该站110kV与10kV母差过程层网络采用GOOSE与SV合并组网模式，现以110kV数字化为例，对过程层合并组网的母差保护应用进行说明。工程概况 浙江绍兴110kV大侣变110kV母线本期为内桥接线，共接入5个间隔。10kV母线为单母线分段接线，含分段在内共24个间隔。110kV母线配置双套母线保护装置，过程层组网采用双网模式，且GOOSE与SV合并组网模式。过程层双网独立，A套母线保护接入过程层A网，B

19、套母线保护接入过程层B网。第23页/共48页242 数字化母差保护应用典型应用2 2)2)GOOSEGOOSE与与SVSV合并组网模式的母差保护工程应用合并组网模式的母差保护工程应用 浙江绍兴110kV大侣变110kV母线连接示意图如下：第24页/共48页252 数字化母差保护应用典型应用2 2)2)GOOSEGOOSE与与SVSV合并组网模式的母差保护工程应用合并组网模式的母差保护工程应用工程应用特点：GMRP组播管理技术应用 组播流量优化，降低网络使用带宽，避免了网络堵塞，为SMV与GOOSE的共网提供了可能。动态配置，减少手工操作。1588网络同步技术应用 GPS对时装置作为整个对时系统

20、的主时钟，以太网交换机作为透明时钟，其他IED设备作为从时钟。通过IEEE1588 PTP网络对时方法，变电站内的IED设备与主时钟进行对时同步。以太网交换机作为透明时钟，消除了网络报文转发交换环节对时间同步系统的影响，从而实现较高的同步精度。第25页/共48页262 数字化母差保护应用典型应用2 2)2)GOOSEGOOSE与与SVSV合并组网模式的母差保护工程应用合并组网模式的母差保护工程应用性能指标：采样数据同步性检测：通过网络分析抓包分析，同一时刻各合并单元的数据帧号误差不大于1，则不同合并单元同一数据帧到达保护的时间误差不大于0.25(1*1000/4000)ms,则对保护装置无影响

21、。保护动作正确性测试：为验证网络采样模式下整站运行情况，站内共进行共三次一次接地实验，母差保护区内保护正确动作，区外保护正确不动作，保护动作出口时间正常稳定。第26页/共48页273.数字化变电站交换机的要求1 1）.电磁兼容性电磁兼容性电磁兼容性与可靠性须达到或高于保护装置的要求符合IEC61850-3，IEEE1613 CLASS 2标准：在型式试验过程中，交换机必须符合：无通信故障、无通信延迟、无通信中断。2 2）.实时性和安全性实时性和安全性保证GOOSE和MU等实时报文传输，零丢包，GOOSE报文中最严格的要求是Type 1 A Trip快速报文，总传输时间小于3ms，包括IED的处

22、理时间加网络延时。保证网络实时性，支持优先级。确保信息只能由得到授权的人访问，确保授权的用户可以访问到信息，确保保护信息的正确、完整和信息处理方法。3 3）.IEC61850IEC61850交换机网络管理功能交换机网络管理功能支持优先级和VLAN(802.1P/Q)网络状态显示、统计和故障分析功能（SNMP）Rapid Spanning Tree（802.1W）快速生成树用于容错环网结构第27页/共48页28IEEE802.1Q简介IEEE 802.1Q定义了以下内容：VLAN的架构；VLAN中所提供的服务；VLAN实施中涉及的协议和算法IEEE802.1Q协议不仅规定VLAN中的MAC帧的格

23、式，而且还制定诸如帧发送及校验、回路检测，对业务质量(QOS)参数的支持以及对网管系统的支持等方面的标准。第28页/共48页29快速生成树简介 快速生成树协议（rapid spanning tree protocol）：802.1w由802.1d发展而成，这种协议在网络结构发生变化时，能更快的收敛网络。它比802.1d多了两种端口类型：预备端口类型（alternate port）和备份端口类型。STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。该协议可应用于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无

24、限循环。STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文BPDU（在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”）来确定网络的拓扑结构。配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。第29页/共48页304.数字化母差保护与交换机的配合 1）.交换机配置因素 SV组网时，由于交流采样数据量大，达到50%流量后容易出现丢包等异常；还容易出现数据传输延时加长，影响母线保护动作，造成母线保护慢动；带1588功能的交换机在流量大时，也容易不稳定，造成1588同步失败。需对SV网络交换机VLAN进行合理划分，在80点采样情况下，单个SV网交换机发送数据间隔控制在6个以内，以控

25、制交换机光网口数据量。对于过程层网络需进行1588校时或同步的情况，过程层交换机需支持1588校时或同步功能。对于35kV及以下电压等级母差保护采用网采网跳时，由于过程层交换机成本较高，若条件满足，建议采用GOOSE与SV合并组网方式。第30页/共48页314.数字化母差保护与交换机的配合2 2）.通过通过VLANVLAN划分以及划分以及GMRPGMRP功能应用合理分配交流采样数据功能应用合理分配交流采样数据当母差保护通过网络采样模式接入若干间隔时，若所有间隔交流采样数据经SV交换机单个网口接入保护装置时，保护装置采集板可能由于采样数据量过大而无法处理。为保证保护装置能正常处理交流采样，需根据

26、保护装置装置采样处理能力对交换机网口传输的交流采样数据进行合理分配。交流采样数据分配可通过交换机VLAN划分或GMRP功能实现，也可两者结合使用。第31页/共48页32 GMRP主要实现组播数据在交换机上的动态拓扑，实现在交换机上的组播流量优化，最大限度降低网络使用带宽。GMRP组播管理技术优点：组播流量优化，降低网络使用带宽，避免了网络堵塞，为SMV与GOOSE的共网提供了可能动态配置，减少手工操作。GMRPGMRP 组播管理组播管理：第32页/共48页33GMRP主要技术原理：主要技术原理：将要接收的组播报文MAC地址注册到交换机。交换机对该MAC地址实现动态拓扑功能，在STP上实现一个传

27、输子树。交换机将装置发送出的组播报文，根据建立的传输子树，从接收该报文的端口转发到其他各个已注册（订阅）该组播的交换机端口。GMRPGMRP 组播管理组播管理：第33页/共48页344.数字化母差保护与交换机的配合3 3）.交换机报文传输交流采样丢帧问题处理交换机报文传输交流采样丢帧问题处理 当交换机报文传输丢帧造成交流采样丢点时，母差保护装置收到的交流采样点号出现不连续，保护装置需对该情况进行相应处理。对于单点丢失的情况，保护装置可通过插值方式对采样数据进行补齐，若出现一点以上连续丢点，保护装置需发告警信息，同时闭锁相关保护。第34页/共48页354.数字化母差保护与交换机的配合4 4）.交

28、换机报文传输采样数据延时超长问题处理交换机报文传输采样数据延时超长问题处理 由于SV交换机数据传输延时不固定，在传输大量的采样数据时，各间隔交流采样数据经交换机传输到母线保护时间不一致，故同步方式只能采用外部时钟同步方式。同时交换机在负荷较重时，容易造成传输数据延时较大，对母线保护动作时间有影响。当交换机由于负荷过大或者其他原因导致部分网口传输延时超长时，母差保护装置收到的部分间隔的采样数据可能滞后，保护装置需对该情况进行相应处理。若间隔采样滞后于其他间隔一定范围（如23个采样点），保护装置可通过滞后使用采样点来实现数据同步，若出现采样滞后时间过长，保护装置认为同步异常，重新对采样数据进行同步

29、。第35页/共48页36智能变电站36 网络交换机延时 根据交换式工业以太网技术的特点，对实时数据启用IEEE802.1Q，实时数据经过N台工业以太网组成的网络后，所产生的总延迟时间（T）的计算方法如下：T=（TS&F N）+（TdN）+Tt（N-1）TS&F 为单台工业交换机存储转发的时间，TS&F 5s；Td为等待在队列中背景流量传输时间；Tt.实时数据报文端到端的传输时间；T=(Lb+)8bit/100000000bps第36页/共48页37智能变电站37 网络交换机延时 无其他数据包时，实时数据产生的理论传输延迟实时报文长度（实时报文长度（ByteByte）延时（延时（us）12812

30、815152562562727512512474710241024868615181518124124第37页/共48页38智能变电站38 网络交换机延时 非实时数据50%，实时数据50%产生的传输延迟实时报文长度（ByteByte）非实时128 Bytes128 Bytes延迟(us)(us)非实时256 Bytes256 Bytes延迟(us)(us)非实时512 Bytes512 Bytes延迟(us)(us)非实时1024 1024 BytesBytes延迟(us)(us)非实时1518 1518 BytesBytes延迟(us)(us)12812814 14 23 23 40 40

31、72 72 112 112 25625623 23 22 22 38 38 75 75 106 106 51251241 41 41 41 41 41 78 78 110 110 1024102480 80 78 78 79 79 78 78 113 113 15181518115 115 114 114 113 113 117 117 125 125 第38页/共48页394.数字化母差保护与交换机的配合5 5）.母差保护与交换机配合应用母差保护与交换机配合应用由于目前过程层交换机成本较高，对于部分电压等级比较低的母差保护应用，如10kV与35kV的数字化母差保护，对网络采样模式，将GOOS

32、E网与SV网合并组网，可大大降低过程层交换机成本。第39页/共48页404.数字化母差保护与交换机的配合母差各种组网方式比较：网络架构网络架构优点优点缺点和问题缺点和问题MMS/GOOSE/SMV三网合一网络架构简化；全部通过网络交换数据；充分实现全站数据共享；充分实现智能变电站的设计思想；MMS数据有效率低，数据通讯不可控，TCP/IP通讯方式易产生广播风暴，瘫痪网络，网络交换控制复杂；完全依赖交换机性能；只能采用时钟源同步方式；MMS独立SMV/GOOSE合一网络架构较简化；实时数据通过网络共享；SMV数据影响GOOSE报文的实时性；较依赖交换机性能；只能采用时钟源同步方式；MMS/GOO

33、SE/SMV各自独立组网数据根据类型和特点分类组网，兼顾了网络架构和数据共享，减轻了对交换机网络的依赖；只能采用时钟源同步方式；MMS独立组网GOOSE独立组网SMV和GOOSE点对点数据根据类型和特点分类组网；重要数据采用点对点联接，可靠 性高；采样点插值同步，不依赖于 外部设备；网络架构复杂；工程实施维护复杂；保护装置，智能终端网络接口多，功耗大。MMS独立组网保护点对点、测控组网数据根据类型和特点分类组网；保护可靠性高，不依赖外部；可扩展性好网络架构复杂；工程实施维护复杂；保护装置、智能终端网络接口多，功耗大第40页/共48页414.数字化母差保护与交换机的配合 【3/23/2接线接线】

34、母线保护组网用来实现保护间互操作、给故障录器、报文母线保护组网用来实现保护间互操作、给故障录器、报文分析仪等提供信息分析仪等提供信息:第41页/共48页424.数字化母差保护与交换机的配合 【220kV/110kV220kV/110kV】母线保护组网用来实现保护间互操作、给故障录器、母线保护组网用来实现保护间互操作、给故障录器、报文分析仪等提供信息报文分析仪等提供信息:第42页/共48页434.数字化母差保护与交换机的配合 【35kV/10kV35kV/10kV】母线保护母线保护网采网跳且网采网跳且SVSV与与GOOSEGOOSE共网共网:第43页/共48页444.数字化母差保护与交换机的配合

35、6 6）.支持支持IEEE 1588IEEE 1588时钟同步的过程层交换机应用时钟同步的过程层交换机应用 IEEE 1588时钟同步技术的优势在于可复用交换机网络对连接的装置进行同步或校时，而不需要配置单独的校时或同步光纤或电缆。当采用网络采样方式时，SV网可通过配置支持IEEE 1588时钟同步的过程层交换机，通过1588报文对连接的MU装置进行采样同步。GOOSE网也可配置支持IEEE 1588时钟同步的交换机，对网络上的智能终端等装置进行校时。母差母差SVSV采样经交换机组网的采样经交换机组网的15881588同步方式介绍同步方式介绍 利用标准IEEE1588协议四种同步报文：Sync

36、，Follow_Up，Delay_Request，Delay_Response和一组管理报文，来实现主机和子机时间偏差的计算。为了讨论简化，以一个主时钟与一个从时钟的同步过程为例：第一，主机每间隔1秒(间隔时间是可设置的，本系统设为1秒)向从机发送一个同步报文(Sync)。这个报文包含主机打上预计发送的时间标记，但是由于预计的发送时间和实际的发送时间存在延迟，而实际时间标记不能随同步报文一起发送。这个同步报文在接收端被从机打上接收时间标记(为了提高精度，应在物理层或接近物理层的位置检测、记录接收时间)。IEEE1588规范制定了硬件可选件，通过硬件辅助设计来提高精度。第44页/共48页454.

37、数字化母差保护与交换机的配合 第二，主机随后向从机发送一个跟随报文(Follow_Up)，这个报文包含先前的同步报文准确的发送时间的标记。从机利用这两个时间标记可以得到它与主节点的延迟，据此可调整它的时钟频率。第三，从机向主机发送延时请求报文(Delay_Request)，延时请求报文的间隔是独立设置的，一般应较同步报文间隔长，这个报文是由从机记录它的准确发送时间，由主机打上准确的接收时间标记。第四，主机向从机返回一个延时响应报文(Delay_Response)，这个报文带着先前的 延时请求报文的准确的接收时间标记，从机利用这个时间和由它所记录的准确的发送时间，可计算出主机和从机之间的传输延迟，并调整它的时钟漂移误差。在下图中，假设主从时钟之间存在时间偏差为Offset，网络传输延迟为Delay，可以得出如下公式：t2t1=Delay+Offset (1)t4t3=DelayOffset (2)从机利用式(1)和式(2)计算出主从时钟之间Delay和Offset，并据此调整从设备的本地时钟，完成一次时间同步。具体调整计算结果为：Delay=(t2t1)+(t4t3)2 (3)Offset=(t2t1)(t4t3)2 (4)第45页/共48页464.数字化母差保护与交换机的配合第46页/共48页47谢谢谢谢第47页/共48页48感谢您的观看！第48页/共48页