【正文】 。 變電站與變電站之間通過 SDH 鏈路與上級調(diào)度一級主時鐘同步 ， 同步精度優(yōu)于 1us， 確保變電站之間的時間同步 。 變電站站內(nèi)時標管理系統(tǒng)可以接收 GPS 秒脈沖 、 北斗時統(tǒng)信號以及上級調(diào)度通過 SDH 通道傳送的時鐘同步信號 ， 并且可以設(shè)置優(yōu)先級別從而確保時標系統(tǒng)的可靠性 。 d 時間同步系統(tǒng) 數(shù)字化變電站 一 時間同步系統(tǒng)如 下 圖所 示 。 考慮到線路 保護對不同變電站之間的同步帶來的誤差 ， 需要引入 GPS 根時鐘 ， 作為整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的對時基準參考源 ， 確保各個 MU 之間發(fā)送的 A/D 轉(zhuǎn)換時序保持高精度同步 ， 解決 MU 之間的同步問題 。 由于邊界時鐘將節(jié)點與交換機的時鐘抖動相隔離 ， 從而最大程度地減少了傳輸延遲抖動 。 邊界時鐘的從屬時鐘與所外接主時鐘保持同步 ， 邊界時鐘的主時鐘同步其所在子網(wǎng)的其他從屬時鐘 。 實際應(yīng)用中 ， 以太網(wǎng)交換機的路由算法 、 網(wǎng)絡(luò)風暴 、 網(wǎng)絡(luò)堵塞等因素均會導(dǎo)致傳輸時間延遲既不恒定又不對稱 ， 為解決傳輸時間路徑非對稱問題 ， 介紹 了邊界時鐘方法 。 為了確保系統(tǒng)所選的主時鐘為最佳時鐘 ， 可綜合運用數(shù)據(jù)集比較算法 、 狀態(tài)決策算法 ， 根據(jù)本地時鐘特性的參數(shù)及時鐘級別 ， 選出網(wǎng)絡(luò)中最優(yōu)時鐘 。 隨著芯片技術(shù)及高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展 ， IEC6185092 將 IEEE1588 精密時鐘同步校時協(xié)議引入數(shù)字化變電站的對時應(yīng)用中 ， IEEE1588基于 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ， 采用分布式網(wǎng)絡(luò)多播報文傳送技術(shù)的對時方式 ， 為抑制分布式系統(tǒng)中各設(shè)備之間的時鐘誤差提供了有效途徑 。 鑒于 GPS 同步信號故障情況的兼容設(shè)計 ， 建議 MU 具備產(chǎn)生本地同步基準信號的功能 ， 考慮到高頻晶振存在抖動 、 漂移大 、 間歇振蕩 、 可靠性低等不穩(wěn)定因素 ， 建議采用低頻率且高可靠性晶振 ， 并在ECT、 EVT 信號處理中加入故障判別 、 故障報告功能 。 b 時標參考源誤差 GPS 發(fā)送頻率為 1 Hz 的秒脈沖至 MU 同步模塊作為時標信號 ， 在 ECT、 EVT 中以該時標信號為基準 ， 對本地晶振輸出進行分頻 、鑒相 、 鎖相等操作 ， 在實際使用時 ， 受天氣 、 電磁環(huán)境 、 接收機可靠性 、 政治等方面的影響 ， GPS 信號存在丟幀 ， 受干擾等異常情況時 ，必須考慮兼容設(shè)計 。 目前 ， 同步時鐘參考信號可以選擇GPS、 北斗 、 原子鐘或者 IEEE1588 精密時鐘源 。由系統(tǒng)時鐘流程可以看出 ， 時標參考源 、 本地晶振 、 時序處理 3 個環(huán)節(jié)均存在誤差因素 ， 時間同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如 下圖 所示 。 MU 收到外部基準時鐘信號后 ， 經(jīng)過處理 、 即刻發(fā)送至 ECT、 EVT 形成 A/D轉(zhuǎn)換芯片的同步轉(zhuǎn)換脈沖 。 過程層同步采樣結(jié)構(gòu) 為確保站內(nèi)間隔之間 、 站與站之間所有采樣脈沖同步 ， 所有 MU 發(fā)送至 ECT、 EVT 的基準信號應(yīng)保持絕對同步 ， 必須引入系統(tǒng)時標參考源作為 MU 的時鐘基準參考 。 MU 同步采樣結(jié)構(gòu)如 下 圖所示 。 a 過程層采樣時序 由 MU 發(fā)出統(tǒng)一的采樣同步脈沖至同一間隔中的 ECT、 EVT，在 ECT、 EVT 信號處理系統(tǒng)中對本地時鐘信號進行分頻 、 倍頻處理后與采樣同步脈沖信號鎖相 。 目前 A/D 采樣時序普遍采用的是時鐘分頻 、 倍頻技術(shù) ， 時標參考系統(tǒng)普遍采用的是 GPS Global Positioning System， IEEE1588對時技術(shù) 。 E 采樣值同步要求 ECT、 EVT 采樣值信息在數(shù)字化變電站共享 ， 為了避免幅值與相位的誤差 ， 母線保護設(shè)備 、 變壓器保護設(shè)備要求同一間隔 ECT、 EVT 采樣值數(shù)據(jù)之間保證時間同步 ， 不同間隔 ECT、 EVT 采樣值數(shù)據(jù)之間也要保證時間同步 。系統(tǒng)中的源時鐘稱為超主時鐘（ Grandmaster Clock）。一個 IEEE1588精確時鐘系統(tǒng)包括普通時鐘（僅有一個 PTP 端口）、透明時鐘和邊界時鐘（具有多個 PTP 端口），系統(tǒng)的每個節(jié)點均被認為是一個時鐘，通過以太網(wǎng)將整個系統(tǒng)的時鐘相連。 1μ s。但是 實現(xiàn) 25μ s 的對時精度還是很困難。 SNTP是網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議 (Network Time Protocol， NTP)的簡化，應(yīng)用于簡單網(wǎng)絡(luò)中。 GPS 脈沖直接對時系統(tǒng)已表現(xiàn)出了一定的局限性 。這種方案能實現(xiàn)同時與多個 IED對時，并且簡單易行。變電站接收 GPS 發(fā)出的標準時秒脈沖信號（ Pulse per Second， PPS），在每個秒脈沖信號到來后，通過專門的電纜向全站所有 IED 發(fā)送同步脈沖。 D 組網(wǎng)對時技術(shù) 在目前可利用的時鐘基準源中， GPS 有其獨具的優(yōu)越性，是最佳的候選同步時鐘源。但兩者仍然定時互發(fā) BPDU 報文 ， 以便及時檢測斷線 ， 或在接收到其他交換機傳來的網(wǎng)絡(luò)拓撲改變報文時即時改變端口狀態(tài)。 BPDU主要包含交換機優(yōu)先級、端口優(yōu)先級、本交換機到根交換機的最小路徑開銷等信息。 d 快速生成樹協(xié)議（ RSTP） RSTP 是目前智能化變電站常用的網(wǎng)絡(luò)自愈協(xié)議 ， 采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu) ，基本思路是通過配置交換機的優(yōu)先級生成邏輯斷點 ， 使物理上的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)成為邏輯上的樹形結(jié)構(gòu) ， 從而避免廣播風暴 ， 并在單點斷線時提供自愈能力。 目的 MAC 地址用于區(qū)分報文！ GMRP 和 VLAN的比較： VLAN已經(jīng)廣泛應(yīng)用， GMRP 目前在試點； GMRP 使用的是報文 MAC 目的地址和端口 VLAN使用的是報文 VID和端口； 在交換機配置了 VLAN的條件下， GMRP報文在其對應(yīng)的 VLAN內(nèi)傳播； GMRP 對網(wǎng)絡(luò)進行動態(tài)劃分， VLAN對網(wǎng)絡(luò)進行靜態(tài)劃分； GMRP 相關(guān)配置僅在裝置中， VLAN 配置 在裝置和交換機中均有； GMRP在正常運行時需要發(fā)送查詢報文， VLAN在正常運行時無額外報文。當然，如果以太網(wǎng)交換機沒有實現(xiàn) GMRP 協(xié)議，那么就只能通過靜態(tài)配置來實現(xiàn)組播了。 最高級 ： 電氣量保護跳閘 、 保護閉鎖信號 ； 次高級 ： 遙控分合閘 、 斷路器位置信號 ； 普通級 ： 刀閘位置信號 、 一次設(shè)備狀態(tài)信號 ； 站控層與過程層公用網(wǎng)絡(luò)時 ， 應(yīng)設(shè)置 GOOSE 報文的優(yōu)先級高于站控層非實時性報文的優(yōu)先級 。 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中 3 比特的優(yōu)先級標簽定義 8個優(yōu)先級 ， 交換機報文阻塞時 ， 優(yōu)先發(fā)送優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)包 。如 下 圖所示，某變電站的 VLAN示意圖。如 110 kV線路間隔、 110 kV分段間隔、 110 kV PT測控間隔、主變間隔、 10 kV線路間隔、 10 kV分段間隔、 10 kV PT測控間隔、電容器間隔、電抗器間隔、所用變間隔等。 對時報文處理： 統(tǒng)一分配一個 VLAN，默認為 VLAN1。 GOOSE 信息的處理： 采用 IEC6185092 方式，對全站 GOOSE 信息統(tǒng)一分配一個 VLAN，且全站唯一?；诙丝诘? VLAN 模式是從邏輯上把交換機按照端口劃分成不同的虛擬局域網(wǎng)絡(luò)，使其在所需用的局域網(wǎng)絡(luò)上流通。 基于路由的 VLAN； 基于策略的 VLAN； 基于間隔的 VLAN。所有的用戶必須明確地分配給一個VLAN，在這種初始化工作完成后，對用戶的自動跟蹤才成為可能。 基于 MAC 地址的 VLAN； 這種 方式的 VLAN要求交換機對站點的 MAC地址和交換機端口進行跟蹤，在新站點入網(wǎng)時，根據(jù)需要將其劃歸至某一個 VLAN。它的缺點是自動化程度低，靈活性不好。虛擬局域網(wǎng)的管理應(yīng)用程序根據(jù)交換機端口的標識 ID， 將不同的端口分到對應(yīng)的分組中，分配到一個 VLAN 的各個端口上的所有站點都在一個廣播域中，它們相互之間可以通信，不同的 VLAN站點之間進行通信需經(jīng)過路由器來進行。 VLAN的劃分 模式 ： 基于端口的 VLAN； 這種方式是把局域網(wǎng)交換機的某些端口的集合作為 VLAN 的成員。 在此 明確了網(wǎng)絡(luò)上需要橫向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并不是全部數(shù)據(jù)，而是跨間隔保護或者其它設(shè) 備需要的一部分，所以必須采用 VLAN 方案，即 協(xié)議使其橫向通過需要的數(shù)據(jù)，不需要共享和跨間隔利用的數(shù)據(jù)就在本間隔縱向流通即可。由于 GOOSE信息流量和 SMV相比可以忽略不計，所以流入主干網(wǎng)交換機的數(shù)據(jù)相當于間隔交換機的 1/3，按照理論計算