《电力时间频率同步融合的扁平化网络设计及性能统一监控研究及应用》

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同步网是面向通信传输网和业务网的基础支撑网络,为整个电力通信网和电力业务提供同步基准信号。传统的同步网只能为电力业务提供频率基准信号,不能提供时间同步基准信号,而且传统的同步网缺少统一的标准与规划,造成网络安全可靠性较低、质量较差等问题。时间同步依赖GPS和北斗,尚未形成地面授时网络,也存在安全和可靠性问题。急需优化频率同步网并建设时间同步网以适应智能电网建设和全球能源互联网的发展需求。若建设独立的时间同步网,网络资源无法共享,且难以实现统一监控管理,因此需要将传统的频率同步网和时间同步网进行融合,制定完整的时频标准规范体系,构建统一的时频同步网。项目主要创新点包括:

1)首次提出了时频融合的同步网网络架构,采用基于PTP技术的优先级分区复用、PDV噪声抑制等方法,有效解决了时频融合组网问题;

2)采用C++代码和模块化设计,首次建立了多模式、多参数、多功能仿真模型,研制了具备电力同步网规划验证功能的仿真平台;

3)提出了动态权重的多源算法,研制了多源高精度同步信号生成样机,有效提高了输出时间的精度和稳定性;

4)首次提出基于PTP信号的时频综合算法,研制了时频同步终端样机,实现了高精度时频同步信号同源输出;

5)首次采用同步网网管和监测相统一的开发模式,研制了支持多厂家、多协议、多模式的时频同步网管监测系统,解决了时频同步网统一运维管理与监控问题。

项目研究成果已应用于国网公司“十三五”通信网规划,有效指导了国网公司频率同步网优化改造建设及同步网网络资源优化配置,推动了电力时频融合同步大规模组网技术的发展。项目最终形成研究报告23项,标准14项(已发布5项),发明专利9项(已授权3项),软件著作权3项,论文25篇,基于多同步源的高精度同步信号生成样机1台,时频统一同步终端样机1台,规划验证仿真平台软件1套,同步网网管监测系统1套,并在国网信通公司、国网冀北公司成功试点应用。

项目已通过中国电机工程学会鉴定,项目提出的电力时频融合同步网网络架构、精确时间协议优先级分区复用规划方法、一种抑制分组网络PDV噪声的方法、基于PTP技术传输时间信号的时间偏差修正算法具有创新性,在电力行业达到国际领先水平。

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