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《湖南大学》 2011年
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电力系统环境下的网络时间同步系统的研究与实现

杨锦涛  
【摘要】:随着电网系统大区域互联和特高压输电技术的发展,网络时间同步技术在电力系统中得到了广泛应用,同时对系统实时性也提出越来越高的要求。维持电力系统网络内设备严格的时间同步是保障系统实时性的关键。针对这一需求,本文设计了一种在电力系统环境下用于严格时间同步的系统,实现了基于NTP(Network Time Protocol)协议的网络时间同步技术。 首先,论文在深入分析与比较现有电力系统中各种时间同步方法优缺点的基础上,选择NTP协议作为系统的时间同步方法。阐述了国内外NTP研究现状,详细地介绍了NTP协议的同步理论和关键算法。然后,针对电力系统二次侧(继电保护侧或者控制侧)同步系统特点,以三星公司S3C2410芯片为核心,提出一种系统硬件设计方案。硬件设计采用核心板+底板的思路:核心板包括主控制器、外围存储电路和核心板电源电路;底板实现电源、串行通信和以太网接口在内的功能模块。在保证时钟同步精度的前提下,选择Linux操作系统来管理时钟同步任务,并完成Linux系统移植和网卡驱动开发。 其次,软件设计的重点是研究网络时间同步系统的实现。软件系统采用模块化的结构进行设计,分为卫星信息接收,NTP客户端和服务端实现,网络监控、卫星错误查询和液晶显示三大部分:1)卫星信息接收指串口卫星报文信息接收。系统利用串口发送的卫星报文信息校准本地时钟;2)NTP客户端和服务端实现指利用同步好的系统时间,通过Linux操作系统调用NTP实现程序,在网络层实现服务器和客户端两者之间的时钟同步报文的UDP/IP通信;3)网络监控、卫星错误查询和液晶显示这三部分的设计都是为方便系统使用人员实时观察系统工作状态,同时方便维护人员更好地调用系统出错时的状态信息。 最后,通过实验室模拟环境对系统同步性能进行了测试。实验结果表明:网络时间同步精度达到了10ms,可满足电力系统二次侧环境下对时间同步系统的要求,具有较好的应用价值。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM76

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王旭峰;基于嵌入式技术的风机运行状态在线监测系统开发[D];北京工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄小耘;NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用探讨[J];电力系统自动化;2005年15期
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【同被引文献】
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10 陈秋红;基于Web Services的教师教学质量评价系统的研究与实现[D];西安电子科技大学;2009年
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