利用北斗双向通信特性的电力通信同步网全同步演进方法

摘要

本发明涉及电力通信同步网全同步领域，具体涉及一种利用北斗双向通信特性的电力通信同步网全同步演进方法。用于改变目前同步网存在多个大同步区，多个独立运行的主基准时钟PRC的情况，解决各同步区之间的通信存在同步隐患的问题，尤其是电力通信专网与其他运营商通信网络之间因不同步产生的通信问题，以实现全网同步。

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信同步网全同步领域，具体涉及一种利用北斗双向通信特性的电力通信同步网全同步演进方法。用于改变目前同步网存在多个大同步区，多个独立运行的主基准时钟PRC的情况，解决各同步区之间通信存在同步隐患的问题，尤其是电力通信专网与其他运营商通信网络之间因不同步产生的通信问题，以实现全网同步。

背景技术

国外通信同步网起步早、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，实现全网同步；美国虽为多个主基准时钟源，但其使用GPS技术组网结合同步网监控系统，控制和提高主基准时钟源之间的频率偏差，使其主基准时钟源的长期频率准确度优于±1E-13，以达到全网同步。

目前，我国各大运营商及电力通信专网的通信同步网都未实现全同步。电力通信同步网分多个同步大区，同步区之间以混合同步方式运行，不同于欧美国家的情况，本专利采用的方法借鉴欧美国家的经验，但不使用GPS技术，排出了GPS故障和劣化的不可控性。

上述频率准确度的定义是以国际单位中的时间基本单位-原子秒来度量的，实际测量中，是采用一个参考频率源作为相对依据，现有技术的报告和参考资料中都不会给出单位。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现电力通信同步网全同步的方法，对于建设完善的公司电力通信数字同步网，提高通信系统性能，保障电网安全、稳定运行，为最终实现公司系统全同步具有重要指导意义。

本发明提供了一种利用北斗双向通信特性的电力通信同步网全同步演进方法，利用北斗卫星及其地面标准系统，配置北斗双向接收机，以其双向通信的优势，对电力通信同步网主基准时钟PRC(Primary Reference Clock，简称PRC)进行绝对测量，即测量基准为标准系统，具体包括以下步骤：

1)为每个主基准时钟PRC配一个双向北斗接收机，再建立一个集中调控系统，在集中调控系统侧配置与PRC北斗接收机对应的双向北斗接收机，跟踪同一颗卫星；

2)卫星地面中心站可定时从标准系统得到基准数据，主基准时钟PRC通过卫星将校标信号转发到地面中心站，地面中心站收到申请通过卫星转发基准数据给PRC，由此得到PRC与标准系统之间的偏差；

3)将步骤2)的上述偏差通过卫星送到集中调控系统处理，得到各时钟与频率标准系统之间的绝对误差，因地面中心站与各时钟之间的时延路径基本相同，所以由此绝对误差算得的两个PRC之间的相对误差更加精确，通过相对误差再调整各钟，使各时钟之间的频率偏差小于±1E-13，从而实现全网同步。

其中，建立一个电力通信同步网自己的集中监控系统，该系统主要由软件实现，包括监测和调控两大部分，以实现集中系统的监测和调控功能，在集中监控系统侧加装北斗双向接收机，经由北斗卫星对PRC进行监控，包括北斗定位卫星、地面控制中心和标准系统，主基准时钟PRC和集中监控系统通过北斗双向接收机与卫星信号通信，PRC通过双向北斗接收机发送校标信号，定位卫星收到信号，转发到地面中心站，地面中心站根据请求将标准系统的基准数据通过卫星转发给PRC，完成PRC与标准系统之间的比对，同样，集中监控系统也可利用北斗双向接收机通过卫星来传送和接收与PRC时钟之间的监测和控制信号。

本发明技术方案的优点是：

1)该方案中采用绝对比对的方式，且比对的基准是卫星系统的地面标准系统，不仅提高了比对的基准，而且用同一个测量基准精度，不会引入测量基准误差；

2)因标准系统与各时钟之间的时延路径基本相同，所以得到的绝对误差，送入集中监控系统中进行处理分析，可以抵消掉链路传输中引入的误差，所以系统的理论精度很高。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是控制网络运行频率偏差原理示意图；

图2是绝对比对调控方案一系统结构示意图。

具体实施方式

已知同步设备的滑码周期是用频率偏差来计算的，当频率偏差优于±1E-13时，算得的滑码周期是20年，即同步设备退运时也不会出现滑码，所以只需令全网不同主基准时钟PRC之间的频率偏差优于±1E-13，便可以认为实现全同步。

基于上述原理，方案中采用了控制网络运行频率偏差的方法，即利用已有频率标准系统，与PRC主基准时钟比对，提高了比对的精度，同时通过监控系统的监测调控功能，监控比对各PRC之间的频率偏差，根据此偏差调整PRC，使其频率偏差优于±1E-13。系统结构示意图如附图1所示，图中虚线框表示集中监控系统，其具有监测和调控的功能，该系统与PRC时钟之间双向通信，用以传输集中监控系统与主基准时钟PRC之间的监测和调控信号。

绝对比对调控方案一是利用已有的频率标准系统和卫星系统，以频率标准系统为比对基准，完成PRC与频率标准系统之间的比对，此比对结果得到的是绝对误差，故命名为绝对比对调控方案一。

方案中主要利用“北斗一号”卫星系统的地面时频标准系统及其双向通信功能。为每个主基准时钟PRC配一个北斗双向接收机，再建立一个电力通信同步网自己的集中调控系统，在集中调控系统侧也配置北斗双向接收机，跟踪同一颗卫星。系统结构示意图如附图2所示。

1)PRC通过北斗卫星与地面时频标准系统进行对比，属绝对测量，可得到绝对误差，比对结果还通过卫星信号送到集中监控系统，集中监控系统对绝对误差分析处理，得PRC之间的相对误差，然后调整各PRC时钟，以减小不同时钟之间的频差。

2)集中监控系统测配有与PRC侧对应的双向北斗接收机，可以通过附图2中所示的路径经由卫星转发监测和调控信号，实现集中调控系统与PRC之间的通信，完成对PRC的调控。

此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。