多基准同步方法、装置及系统制造方法及图纸

一种多基准同步方法、装置及系统，该多基准同步系统包括：多个基准时频时钟节点，每一基准时频时钟节点包括：卫星信号处理装置、原子钟、本地的时频比对装置及本地的时间分配装置；卫星信号处理装置接收卫星系统的卫星信号，生成本地时间信息Ts，发送给本地的时频比对装置；原子钟为基准时频时钟节点所在的地理区域提供频率基准Fr，同时向本地的时频比对装置发送Fr；本地时频比对装置从多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置获取PTP报文信号，根据Ts、Fr及多个PTP报文信号包含的时间信息Tp生成同步时间基准Tr，并将Tr发送给本地的时间分配装置；本地的时间分配装置，接收Tr，并将包含同步时间基准Tr的PTP报文信号发送给多个相邻基准时频时钟节点。

【技术实现步骤摘要】
多基准同步方法、装置及系统
本专利技术是关于电力网络同步技术，特别是关于一种多基准同步方法、装置及系统。
技术介绍
国外数字同步网起步早、研究充分，经过多年的建设已经比较完善。欧洲各国及美国的同步网已经形成了全同步或理论全同步，比如，欧洲国家小，同步网规模也小，只建有地面铯钟基准源，不适用GPS组网，全网一个基准钟，采用主从同步方式，正常情况下无频偏，即实现全网同步；美国虽为多个基准时钟源，但其使用GPS技术组网结合同步网监控系统，控制和提高基准时钟源之间的频率偏差，使其基准时钟源的长期频率准确度优于±1E-13，以达到全网同步。国内电力频率同步网发展到今天，在组网方面，采用了以省为同步区、主从同步方法、三级树形结构和混合同步方式的组网技术；这样，各大同步区之间的性能不同，跨越多个同步区的定时链路，链路上的时钟设备分段进行同步，各个子同步区的时钟没有追溯到统一的基准时钟源，一旦个别时钟设备性能劣化将影响整条链路的传输质量，因此有必要实现全网同步来解决各同步区不同源的问题。现有技术中多基准同步运行实现方法一般采取共模共视测量技术的全同步方法。如图1所示，共模共视CMCV(CommonModeCommonView)测量方法通过使用两个CMCV接收机，可以异地利用不能携带的时间/频率标准系统，准确地测出本地待测GPS接收机的输出性能。即在某一时刻，CMCV接收机A和CMCV接收机B的信号的接收路径均经过电离层和对流层，而且它们都同时跟踪某一颗特定的GPS卫星，此时可近似认为两个GPS接收机具有相同的接收条件，以它们为基准同时开始的测试可认为是以相同基准进行的测试，另外为消除测量误差，两个CMCV接收机必须对内部定时参考进行相同的操作，并对测量数据作相同的处理，在这种情况下测得的结果可以消除电离层等介入的干扰。共模共视法还需在同一位置建立集中监控系统和频率标准系统，以标准系统为比对基准，先得到主基准时钟PRC与标准系统之间的频率绝对误差，再由集中监控系统处理得到相对误差，根据相对误差来调控PRC，减小之间的频率偏差以达到全同步的目的。专利技术人在实现本专利技术过程中，发现现有技术中的共模共视比对法虽然能保证多基准间的同步运行，但具有以下几点缺陷：1、CMCV接收机需要跟踪GPS信号来比对本地的时频系统，而由于天气、大气层以及地域空间等因素，很难保证各基准间的CMCV接收机都能同时跟踪某一颗特定的GPS卫星，这样无法消除卫星位置误差(这是因为卫星到两站的位置不同，而在不同方向上，卫星的星历误差是不同的)和对流层与电离层的附加时延误差。2、CMCV接收机价格较高，采用该方法，每个基准至少应配置一端CMCV接收机，这极大地增加了经济投资。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种多基准同步方法、装置及系统，以结合空中北斗卫星和地面有线传输解决电力网络的多基准频率和时间全同步运行问题，提高电力通信网的性能，保障电力网更安全、更可靠的运行。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种多基准同步系统，所述的系统包括多个基准时频时钟节点，分布在不同的地理区域；每一基准时频时钟节点包括：卫星信号处理装置、原子钟、本地的时频比对装置及本地的时间分配装置，所述的卫星信号处理装置、原子钟及本地的时间分配装置分别与所述本地的时频比对装置连接；所述的卫星信号处理装置连接至卫星系统，接收所述卫星系统的卫星信号，根据所述的卫星信号生成本地时间信息Ts，并将所述的本地时间信息Ts发送给所述本地的时频比对装置；所述的原子钟为所述基准时频时钟节点所在的地理区域提供频率基准源，同时向所述本地的时频比对装置发送频率基准Fr；所述本地的时频比对装置从多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置获取PTP报文信号，根据所述的本地时间信息Ts、所述频率基准Fr及多个所述PTP报文信号包含的时间信息Tp生成同步时间基准Tr，并将所述同步时间基准Tr发送给所述本地的时间分配装置；所述本地的时间分配装置，接收所述同步时间基准Tr，为本地提供所述同步时间基准Tr并将包含所述同步时间基准Tr的PTP报文信号发送给多个相邻基准时频时钟节点。在一实施例中，所述本地的时频比对装置包括：加权运算单元，用于对所述本地时间信息Ts及多个所述时间信息Tp进行加权运算，生成同步时间信息Tw；转换单元，用于将所述频率基准Fr转换为时间信号tr；同步时间基准生成单元，用于根据所述同步时间信息Tw及时间信号tr所述生成所述同步时间基准Tr。在一实施例中，所述的加权运算单元具体用于，将多个所述时间信息Tp转换为多个所述本地的时频比对装置能够识别的时间信息Tp‘；对所述本地时间信息Ts及多个所述时间信息Tp‘进行加权运算，生成同步时间信息Tw。在一实施例中，所述本地时间信息Ts的信号类型为1PPS+ToD信号。在一实施例中，所述本地的时频比对装置具有多路PTP输入输出接口。在一实施例中，所述本地的时频比对装置与所述多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置之间采用OTN/WDM方式进行通信。在一实施例中，所述的卫星系统包括：北斗卫星系统、GPS、Glonass及伽利略卫星系统；所述GPS、Glonass及伽利略卫星系统作为所述北斗卫星系统的备用。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种多基准同步方法，所述的多基准同步方法包括：接收本地基准时频时钟节点的卫星信号处理装置发送的本地时间信息Ts；接收本地基准时频时钟节点的原子钟发送的频率基准Fr；从多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置获取PTP报文信号；根据所述的本地时间信息Ts、所述频率基准Fr及多个所述PTP报文信号包含的时间信息Tp生成同步时间基准Tr，并将所述同步时间基准Tr发送给所述本地的时间分配装置，以使所述本地的时间分配装置将包含所述同步时间基准Tr的PTP报文信号发送给多个相邻基准时频时钟节点。在一实施例中，根据所述的本地时间信息Ts、所述频率基准Fr及多个所述PTP报文信号包含的时间信息Tp生成同步时间基准Tr，包括：对所述本地时间信息Ts及多个所述时间信息Tp进行加权运算，生成同步时间信息Tw；将所述频率基准Fr转换为时间信号tr；根据所述同步时间信息Tw及时间信号tr所述生成所述同步时间基准Tr。在一实施例中，对所述本地时间信息Ts及多个所述时间信息Tp进行加权运算，生成同步时间信息Tw，包括：将多个所述时间信息Tp转换为多个所述本地的时频比对装置能够识别的时间信息Tp‘；对所述本地时间信息Ts及多个所述时间信息Tp‘进行加权运算，生成同步时间信息Tw。在一实施例中，所述本地时间信息Ts的信号类型为1PPS+ToD信号。在一实施例中，所述本地的时频比对装置具有多路PTP输入输出接口。在一实施例中，从多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置获取PTP报文信号，包括：采用OTN/WDM方式进行通信与所述多个相邻基准时频时钟节点进行通信，获取PTP报文信号。为了实现上述目的，本专利技术实施例还提供了一种多基准同步装置，所述的多基准同步装置包括：本地时间信息接收单元，用于接收本地基准时频时钟节点的卫星信号处理装置发送的本地时间信息Ts；频率基准接收单元，用于接收本地基准时频时钟节点的原子钟发送的频率基准Fr；报文信号获取单元，用于从多个相邻基准时频时钟节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多基准同步系统，其特征在于，所述的系统包括多个基准时频时钟节点，分布在不同的地理区域；每一基准时频时钟节点包括：卫星信号处理装置、原子钟、本地的时频比对装置及本地的时间分配装置，所述的卫星信号处理装置、原子钟及本地的时间分配装置分别与所述本地的时频比对装置连接；其中，所述的卫星信号处理装置连接至卫星系统，接收所述卫星系统的卫星信号，根据所述的卫星信号生成本地时间信息Ts，并将所述的本地时间信息Ts发送给所述本地的时频比对装置；所述的原子钟为所述基准时频时钟节点所在的地理区域提供频率基准源，同时向所述本地的时频比对装置发送频率基准Fr；所述本地的时频比对装置从多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置获取PTP报文信号，根据所述的本地时间信息Ts、所述频率基准Fr及多个所述PTP报文信号包含的时间信息Tp生成同步时间基准Tr，并将所述同步时间基准Tr发送给所述本地的时间分配装置；所述本地的时间分配装置，接收所述同步时间基准Tr，为本地提供所述同步时间基准Tr并将包含所述同步时间基准Tr的PTP报文信号发送给多个相邻基准时频时钟节点。

【技术特征摘要】
1.一种多基准同步系统，其特征在于，所述的系统包括多个基准时频时钟节点，分布在不同的地理区域；每一基准时频时钟节点包括：卫星信号处理装置、原子钟、本地的时频比对装置及本地的时间分配装置，所述的卫星信号处理装置、原子钟及本地的时间分配装置分别与所述本地的时频比对装置连接；其中，所述的卫星信号处理装置连接至卫星系统，接收所述卫星系统的卫星信号，根据所述的卫星信号生成本地时间信息Ts，并将所述的本地时间信息Ts发送给所述本地的时频比对装置；所述的原子钟为所述基准时频时钟节点所在的地理区域提供频率基准源，同时向所述本地的时频比对装置发送频率基准Fr；所述本地的时频比对装置从多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置获取PTP报文信号，根据所述的本地时间信息Ts、所述频率基准Fr及多个所述PTP报文信号包含的时间信息Tp生成同步时间基准Tr，并将所述同步时间基准Tr发送给所述本地的时间分配装置；所述本地的时间分配装置，接收所述同步时间基准Tr，为本地提供所述同步时间基准Tr并将包含所述同步时间基准Tr的PTP报文信号发送给多个相邻基准时频时钟节点；其中，所述本地的时频比对装置包括：加权运算单元，用于对所述本地时间信息Ts及多个所述时间信息Tp进行加权运算，生成同步时间信息Tw；转换单元，用于将所述频率基准Fr转换为时间信号tr；同步时间基准生成单元，用于根据所述同步时间信息Tw及时间信号tr所述生成所述同步时间基准Tr。2.根据权利要求1所述的多基准同步系统，其特征在于，所述的加权运算单元具体用于，将多个所述时间信息Tp转换为多个所述本地的时频比对装置能够识别的时间信息Tp‘；对所述本地时间信息Ts及多个所述时间信息Tp‘进行加权运算，生成同步时间信息Tw。3.根据权利要求1所述的多基准同步系统，其特征在于，所述本地时间信息Ts的信号类型为1PPS+ToD信号。4.根据权利要求1所述的多基准同步系统，其特征在于，所述本地的时频比对装置具有多路PTP输入输出接口。5.根据权利要求1所述的多基准同步系统，其特征在于，所述本地的时频比对装置与所述多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置之间采用OTN/WDM方式进行通信。6.根据权利要求1所述的多基准同步系统，其特征在于，所述的卫星系统包括：北斗卫星系统、GPS、Glonass及伽利略卫星系统；所述GPS、Glonass及伽利略卫星系统作为所述北斗卫星系统的备用。7.一种多基准同步方法，其特征在于，所述的多基准同步方法包括：接收本地基准时频时钟节点的卫星信号处理装置发送的本地时间信息Ts；接收本地基准时频时钟节点的原子钟发送的频率基准Fr；从多个相邻基准时频时钟节点的时间分配装置获取PTP报文信号；根据所述的本地时间信息Ts、所述频率基准Fr及多个所述PTP报文信号包含的时间信息Tp生成同步时间基准Tr，并将所述同步时间基准Tr发送给所述本地的时间分配装置，以使所述本地的时间分配装置将包含所述同步时间基准Tr的PTP报文信号发送给多个相邻基准时频时钟节点；其中，根据所述的本地时间信息Ts、所述频率基...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，吕博，汪建华，常宁，张军，李信，聂正璞，赵庆凯，闫忠平，卢嫱舒，连纪文，林福国，周晓东，刘刚，李舒婷，王妙心，滕玲，高强，卢利锋，卢锟，马涛，黄杰，葛红武，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网冀北电力有限公司信息通信分公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司信息通信分公司，工业和信息化部电信研究院，中国电力科学研究院，南京南瑞集团公司，
类型：发明
国别省市：北京;11