基于RPR数字化变电站秒脉冲同步方案

摘要

针对IEC61850标准所定义的过程总线上采样值高精度同步要求,提出一种基于弹性分组环(RPR)双环的数字化变电站秒脉冲(PPS)同步方案.在该方案中,RPR节点分为主、从2种节点,主节点接入源秒脉冲,从节点负责恢复PPS输出.PPS上升沿采用以太网物理层编码中的保留控制字K28.6表示,以抢占式高优先级(无延迟抖动)在RPR双环上同时传输;并采用主节点预补偿方式消除传输延迟的影响.对PPS恢复方案的误差进行了分析,给出了现场可编程门阵列(FPGA)的设计方法,采用硬件描述语言Verilog HDL设计,并用Modelsim软件做了仿真验证.结果表明:基于RPR双环的PPS恢复精度可以达到纳秒级;该方案使数字化变电站的过程总线和时钟同步网络合并成为可能.