IEEE1588是基于以太网的精密对时协议(PTP),在硬件支持下IEEE1588能达到几百纳秒精度。在变电站中,1588时钟可以电力通信网络中直接运行,不需要搭建专门的对时网络,因此简化了整个电力时钟同步系统的结构。
1、变电站同步网络
变电站自动化控制系统时间同步要求为站控层网络为优于1ms精度,过程层网络授时精度为1s。变电站网络一般具有网络层次结构固定简单,网络节点固定等特点,
变电站过程层交换机示意图
2、 设计原则
1)变电站采用1588时钟进行对时,一般默认采用组播通信方式,遵循IEEE1588V2-2008标准。
2)电力通信网络采用P2P模式,交换机配置为P2P透明时钟;主钟配置为P2P模式;其他智能化控制设备均配置为P2P模式。
3)电力通信网络中IEEE 1588v2报文直接映射到以太网IEEE802.3。
4)电力通信网采用2步钟模式。
5)BMC状态机支持:主钟完整实现BMC算法状态机。其他自动化装置总运行在slave状态下(slaveOnly)。
6)时钟冗余采用两套1588时钟进行双冗余备份方案。
3、 1588主时钟
采用双主时钟备用双扩展方案,两个主时钟和两个备用时钟组一面屏。每个扩展时钟出4个PTP网口,两个电口接到站控层网络,两个光口接到过程层网络。扩展时钟的每个IEEE1588时钟端口状态机独立运行,因此每个IEEE1588时钟端口状态与其他端口无关。推荐使用SYN2401型PTP精密主时钟。
4、 站控层网络对时
所有交换机配置为P2P透明时钟。站控层设备采用软件IEEE1588实现,配置为P2P模式。站控层设备应同时接收来自A网B网的IEEE1588时钟报文,舍弃掉一个主钟的IEEE1588时钟报文,只采用一个网段的IEEE1588时钟报文来对时。
5、 1588时钟通信模式
IEEE1588协议中网络通信模式默认为组播方式,但也可以采用单播。由于组播方式实现及配置都较为简单,目前支持IEEE1588的主时钟设备和交换机设备都是基于动态组播方式的,因此数字化变电站中使用IEEE1588时,应该选择组播通信方式。设备上电初始化时即加入**的多播组,加入此多播组的IEEE1588设备之间可以相互通信。
6、 1588时钟应用总结
基于IEEE1588 V2的精密对时协议的智能变电站时钟同步方案,完全满足时钟精度要求,IEEE1588采用动态组播通信方式,占用资源少,配置量小,维护方便等优点,并且大幅度降低了时钟施工成本。
7、 1588时钟厂家
目前国内1588时钟厂家不是很多,西安同步电子科技有限公司就是其中一家,推出的1588时钟有近10种,从主时钟到从时钟,从整机到板卡应有尽有,完全可以满足不同用户的要求。
型号 | 输入信号 | 输出信号 | 尺寸 |
SYN2401型PTP精密主时钟 | GPS | 1路PTP网口,1路串口,1路1PPS | 1U,19″(上机架)(482x300x45mm)AC220V,10W |
SYN2403型PTP精密从时钟 | 1路PTP网口 | 1路IRIG-B(DC),1路串口,1路1PPS | 便携式(265x285x100mm)AC220V,10W |
SYN2407型PTP同步时钟授时板卡 | 1路串口 1路1PPS | 1路PTP网口,1路串口,1路1PPS | 板卡(185x100x25mm) |
SYN2407A型IEEE1588时间同步时钟板卡 | 1路串口 1路1PPS | 2路PTP电口,1路串口,1路1PPS | 板卡(185x100x25mm) |
SYN2407B型PTP对时同步板卡 | 1路串口 1路1PPS | 1路PTP电口,1路PTP光口,1路串口,1路1PPS | 板卡(185x100x25mm) |
SYN2407C型PTP精密授时模块 | 1路串口 1路1PPS | 1路RGMII,1路MDIO,1路串口,1路1PPS | 板卡(90x60x20mm) |
选件 | 根据客户要求定做类似产 |
西安同步生产的主时钟是一款支持PTP V2的主时钟,输出PTP,B码,1PPS,10MHZ,串口等多种时间信号。从时钟是ieee1588从时钟,从主时钟获得标准时间,输出客户需要的其他时间信号。1588时钟板卡是一款PTP授时卡,支持IEEE STD 1588V2协议,可方便的嵌入用户设备中,实现PTP高精度授时系统。