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简谈主站基于IEEE1588精确时间协议分布式PMU系统与其组网同步案例

收藏本文 2024-03-11 点赞:8851 浏览:27007 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着电力系统规模的日益扩大及电压等级的不断提升,能否对电力系统运转状态进行实时有效的监测显得十分重要。基于PMU的WAMS系统需要建立一个全网统一的时间基准以完成对电力系统运转状态的实时监测,而传统的PMU利用GPS时钟信号实现全网相量的同步测量,不仅成本高,而且具有潜在的安全隐患。2002年颁布的IEEE1588精确时间协议(PTP)是一种基于以太网的精确时间同步协议,能够达到亚微秒级时间同步精度,以而为电力系统高精度时钟同步的实现提供了另一种渠道。同时,随着数字化变电站的提出与进展,电子式互感器、合并单元的利用,实现了电气量采集环节的数字化运用,PMU装置结构将发生重大变革。首先,本论文浅析了课题探讨的背景、作用,提出了一种基于IEEE1588的分布式PMU装置,指出其探讨作用;其次,介绍了同步相量测量装置以及两种基本同步相量测量算法的原理,指出时间同步对于实现同步相量的精确测量至关重要;接着,叙述了电力系统几种常用的时间同步策略,指出利用IEEE1588协议进行时间同步有很大优势,并全面浅析了IEEE1588协议,包括IEEE1588V1版和V2版的区别、PTP设备模型、PTP消息类型以及PTP时间同步原理等;然后,提出一种依托于电子式互感器及合并单元的基于IEEE1588协议的分布式PMU装置,该PMU装置利用IEEE1588协议进行时间同步,不依赖于GPS,并且结构得到简化;最后,提出了几种主站与子站的组网同步案例,探讨了在不同组网案例下,主站和子站的时间同步历程,指出利用IEEE1588协议在全网对主站和子站进行时间同步是一种进展走势。关键词:相量测量装置(PMU)论文IEEE1588论文PTP论文主站论文子站论文时间同步论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第1章 绪论10-15

    1.1 探讨背景及作用10-11

    1.2 PMU与IEEE1588协议介绍11-13

    1.2.1 同步相量测量装置PMU11-12

    1.2.2 IEEE1588标准介绍12-13

    1.3 国内外探讨近况13-14

    1.4 本论文主要探讨内容14

    1.5 本章小结14-15

    第2章 同步相量测量装置原理15-21

    2.1 相量的定义15

    2.2 同步相量测量装置的结构15-16

    2.3 同步相量测量算法16-18

    2.3.1 过零检测法16-17

    2.3.2 离散傅里叶(DFT)算法17-18

    2.4 相量同步测量的同步不足18-20

    2.4.1 频率同步19

    2.4.2 时间同步19-20

    2.5 本章小结20-21

    第3章 时间同步技术21-43

    3.1 概述21-22

    3.2 几种时间同步方式22-25

    3.2.1 GPS时钟同步技术22

    3.2.2 网络对时方式22-25

    3.2.2.1 网络时间协议NTP22-24

    3.2.2.2 SNTP同步协议24

    3.2.2.3 IEEE1588 PTP协议24-25

    3.3 IEEE1588协议综述25-27

    3.3.1 协议介绍25-26

    3.3.2 IEEE1588协议特点26

    3.3.3 IEEE1588V1版与IEEE1588V2版区别26-27

    3.4 PTP同步模型27-37

    3.4.1 PTP同步模型检测设与倡议27

    3.4.2 PTP设备模型27-34

    3.4.3 PTP消息类型34-35

    3.4.4 PTP系统模型35-37

    3.5 IEEE1588时钟同步机制37-42

    3.5.1 PTP时钟频率同步38-39

    3.5.2 PTP时钟时间相位同步39-42

    3.6 本章小结42-43

    第4章 基于I EEE1588的PMU装置设计43-53

    4.1 电子式互感器43-46

    4.1.1 电子式互感器介绍43-44

    4.1.2 电子式互感器对数字化变电站的影响44-46

    4.2 合并单元46-49

    4.2.1 合并单元的定义与功能46-47

    4.2.2 合并单元间的同步不足47-49

    4.3 基于IEEE1588和电子式互感器的PMU装置的设计49-52

    4.3.1 电子式互感器对PMU装置的影响49-50

    4.3.2 基于IEEE1588的PMU装置设计50-52

    4.4 本章小结52-53

    第5章 基于IEEE1588的PMU组网及同步案例53-65

    5.1 主站和PMU子站间的通信53-56

    5.1.1 相关术语定义53-54

    5.1.2 PMU主站和子站间的通信历程54-56

    5.2 IEEE1588协议在主子站组网同步中的浅析56-64

    5.2.1 主站和子站直接组网同步案例57-59

    5.2.2 主站和子站间接同步案例59-64

    5.2.2.1 基于IEEE1588的数字化变电站时钟同步案例59-62

    5.2.2.2 基于GPS/北斗的主子站间接同步案例62-63

    5.2.2.3 主子站基于IEEE1588协议间接同步案例63-64

    5.3 本章小结64-65

    第6章 总结与展望65-67

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