一种用于分布式电力系统的主从机同步方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于分布式电力系统的主从机同步方法及装置，从机通过从主机下发的同步命令报文中提取绝对时间，实现对从机的晶振进行调整，从而实现从机与主机的晶振间隔同步，使得主机和从机之间不依赖对时，同时能够完成同步采样、同步定值整定的任务。

【技术实现步骤摘要】
一种用于分布式电力系统的主从机同步方法及装置
本专利技术涉及分布式电力系统控制相关
，尤其涉及一种用于分布式电力系统的主从机同步方法及装置。
技术介绍
随着微电网系统和新能源系统的深入推广，分布式电力系统已经广泛应用于各个省级电网主站及地市级电网子站。一般情况下，分布式电力系统由一台电力系统主机及一台或多台电力系统从机组成，电力系统主机一般会放置在省级电网调度中心，用于监测、汇总从机上送的数据并对从机进行实时的同步采样或定值配置；而各个从机会放置在各个地市级或县级变电站内，用于实时采集现场的数据且通过专用的通信网络，上传至主机并实时地接收并执行主机发送的控制命令和定值配置。但是，上述技术方案存在如下缺陷：1、由于各个从机距离主机的通信距离不等且从机往往放置在EMC环境复杂的变电站内，这种工况导致主机与从机通信时，会产生不同的额定延时同时易受到外界环境的影响。2、由于目前变电站内存在的对时方式主要有B码对时、SNTP、秒脉冲、无对时等，对于搭建和铺设分布式电力系统造成了困难。
技术实现思路
基于现有技术的上述情况，本专利技术的目的在于提供一种主机和从机之间不依赖对时，同时能够完成同步采样、同步定值整定的通信协议及方法。为达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于分布式电力系统的主从机同步方法，包括如下同步步骤：接收主机下发的同步命令报文；在S0时刻解析出主机下发的硬时标M0，同时按照自身的晶振间隔从0计数；接收主机于下一个整秒时刻下发的同步命令报文在S1时刻解析出主机下发的硬时标M1，同时按照自身的晶振间隔从0计数；得到主机两次下发同步命令报文的时间间隔ΔM，以及接收两次同步命令报文的时间间隔ΔS；根据所述时间间隔ΔM和ΔS，确定主机与从机的晶振间隔差ΔX；根据所述晶振间隔差ΔX的大小以及正负进行同步调整。进一步的，所述接收主机下发的同步命令报文之前，还包括步骤：接收到主机的异步串口报文后，进行第一阶数字滤波；基于所述第一阶数字滤波的结果，进行第二阶数字滤波，并对所述第二阶数字滤波后的波形进行逻辑解析；若所述逻辑解析后的波形为同步命令报文，则执行所述同步步骤。进一步的，所述第一阶数字滤波，包括将接收到的报文原始波形与经过D触发器之后的波形通过逻辑或运算后的波形作为判断下降沿的依据，将接收到的报文原始波形与经过D触发器之后的波形通过逻辑与运算后的波形作为判断上升沿的依据。进一步的，所述第二阶数字滤波，包括将经过第一阶数字滤波的波形按照预设的滤波真值表逻辑进行滤波。进一步的，所述同步步骤完成后，接收主机下发的启动采样任务和定值整定任务。根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于分布式电力系统的主从机同步装置，包括：命令接收模块、同步计算模块和同步调整模块；所述命令接收模块、同步计算模块和同步调整模块依次连接；所述命令接收模块，接收主机下发的两次同步命令报文；所述同步计算模块，在S0时刻解析出主机下发的硬时标M0，同时按照自身的晶振间隔从0计数；在S1时刻解析出主机下发的硬时标M1，同时按照自身的晶振间隔从0计数；得到主机两次下发同步命令报文的时间间隔ΔM，以及接收两次同步命令报文的时间间隔ΔS；根据所述时间间隔ΔM和ΔS，确定主机与从机的晶振间隔差ΔX；所述同步调整模块，根据所述晶振间隔差ΔX的大小以及正负进行同步调整。进一步的，还包括滤波模块和逻辑解析模块；所述滤波模块，在接收到主机的异步串口报文后，进行第一阶数字滤波；并基于所述第一阶数字滤波的结果，进行第二阶数字滤波；所述逻辑解析模块，对所述滤波模块输出的波形进行逻辑解析。进一步的，所述第一阶数字滤波，包括将接收到的报文原始波形与经过D触发器之后的波形通过逻辑或运算后的波形作为判断下降沿的依据，将接收到的报文原始波形与经过D触发器之后的波形通过逻辑与运算后的波形作为判断上升沿的依据。进一步的，所述第二阶数字滤波，包括将经过第一阶数字滤波的波形按照预设的滤波真值表逻辑进行滤波。进一步的，所述命令接收模块，还接收主机下发的启动采样任务和定值整定任务。综上所述，本专利技术提供一种用于分布式电力系统的主从机同步方法及装置，从机通过从同步命令报文中提取绝对时间，对从机的晶振进行调整，从而实现从机与主机的晶振间隔同步，使得主机和从机之间不依赖对时，同时能够完成同步采样、同步定值整定的任务。附图说明图1是本专利技术分布式电力系统的主机任务交互流程图；图2是本专利技术分布式电力系统的从机任务交互流程图；图3是本专利技术用于分布式电力系统的主从机同步方法实施流程图；图4是本专利技术从机同步逻辑原理图；图5是本专利技术用于分布式电力系统的主从机同步装置结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于分布式电力系统的主从机同步方法，针对分布式电力系统的远距离异步串行通信，分布式电力系统的主机任务交互流程图如图1所示，分布式电力系统的从机任务交互流程图如图2所示。主机下发命令报文后，从机对报文进行二阶数字滤波，滤波后，从机可准确获得主机下发的报文并获取报文中的命令类型，从机按照命令类型完成同步间隔调整、同步采样启动、同步定值整定等控制任务。从机执行完主机下发的控制任务后，向主机上送应答报文，完成主机与从机的通讯任务。本专利技术该实施例提供的主从机同步方法，针对上述通信过程中，当主机下发同步命令报文时，根据主机的时标对从机晶振进行调整，以使得二者不依赖对时即可达到同步。该主从机同步方法的实施流程图如图3所示，下面对该方法做进一步说明。以分布式继电保护系统的主机作为参照，分布式继电保护系统的主机、从机上电后运行，由主机下发异步串行通信报文信息，波特率为10M。报文信息按照命令类型可以分为三类：同步命令报文、采样启动报文、定值整定报文。本实施例中的同步方法即针对主机下发的同步命令报文进行主从机间的时钟同步。各从机在接收到异步串口报文后，先进行第一阶数字滤波。第一阶数字滤波的滤波方法为，从机CPU板卡FPGA芯片在接收到该报文后，依次通过FPGA内部的3个D触发器，然后将报文原始的波形和经过3个D触发器之后的波形作逻辑或运算生成新波形作为判断下降沿的判据，同时将原始波形和经过3个D触发器的波形作逻辑与运算生成的新波形作为判断上升沿的判据。将第一阶数字滤波的波形作为第二阶数字滤波的原始波形。第二阶数字滤波的原理是将该原始波形按照既定的滤波真值表逻辑，进行第二阶数字滤波，最终得到的波形进入从机CPU板卡FPGA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分布式电力系统的主从机同步方法，其特征在于，包括如下同步步骤：/n接收主机下发的同步命令报文；/n在S0时刻解析出主机下发的硬时标M0，同时按照自身的晶振间隔从0计数；/n接收主机于下一个整秒时刻下发的同步命令报文；/n在S1时刻解析出主机下发的硬时标M1，同时按照自身的晶振间隔从0计数；/n得到主机两次下发同步命令报文的时间间隔ΔM，以及接收两次同步命令报文的时间间隔ΔS；/n根据所述时间间隔ΔM和ΔS，确定主机与从机的晶振间隔差ΔX；/n根据所述晶振间隔差ΔX的大小以及正负进行同步调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于分布式电力系统的主从机同步方法，其特征在于，包括如下同步步骤：
接收主机下发的同步命令报文；
在S0时刻解析出主机下发的硬时标M0，同时按照自身的晶振间隔从0计数；
接收主机于下一个整秒时刻下发的同步命令报文；
在S1时刻解析出主机下发的硬时标M1，同时按照自身的晶振间隔从0计数；
得到主机两次下发同步命令报文的时间间隔ΔM，以及接收两次同步命令报文的时间间隔ΔS；
根据所述时间间隔ΔM和ΔS，确定主机与从机的晶振间隔差ΔX；
根据所述晶振间隔差ΔX的大小以及正负进行同步调整。


2.根据权利要求1所述的主从机同步方法，其特征在于，所述接收主机下发的同步命令报文之前，还包括步骤：
接收到主机的异步串口报文后，进行第一阶数字滤波；
基于所述第一阶数字滤波的结果，进行第二阶数字滤波，并对所述第二阶数字滤波后的波形进行逻辑解析；
若所述逻辑解析后的波形为同步命令报文，则执行所述同步步骤。


3.根据权利要求2所述的主从机同步方法，其特征在于，所述第一阶数字滤波，包括将接收到的报文原始波形与经过D触发器之后的波形通过逻辑或运算后的波形作为判断下降沿的依据，将接收到的报文原始波形与经过D触发器之后的波形通过逻辑与运算后的波形作为判断上升沿的依据。


4.根据权利要求3所述的主从机同步方法，其特征在于，所述第二阶数字滤波，包括将经过第一阶数字滤波的波形按照预设的滤波真值表逻辑进行滤波。


5.根据权利要求4所述的主从机同步方法，其特征在于，所述同步步骤完成后，接收主机下发的启动采样任务和定值整定任务。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李超，周东杰，王振华，赵维毅，赵会彬，吕玄兵，牟涛，马志敏，朱付强，蔡娆娆，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41