基于IEEE1588的微電網(wǎng)精密時鐘同步技術研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)一次能源的枯竭，太陽能、風力等清潔能源的利用成為能源研究的重要研究方向。微電網(wǎng)是發(fā)揮分布式電源的有效方式，具有巨大的社會與經(jīng)濟意義。微電網(wǎng)工程規(guī)模的增大和自動化設備的大量應用，使得微電網(wǎng)系統(tǒng)的結構也將趨于復雜。微電網(wǎng)的穩(wěn)定運行對微電網(wǎng)中的測量、控制設備提出了新的要求，特別是時鐘同步。這些設備在運行時，設備之間是獨立的進行實時采樣、監(jiān)測、記錄各種電能質量數(shù)據(jù)（如電壓、電流、頻率、有功），如果沒有一個統(tǒng)一的時序和時鐘標準將難以滿足微

2、電網(wǎng)系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采樣、系統(tǒng)穩(wěn)定性判別、線路故障定位、故障錄波、故障分析、事件時序記錄(SOE)等功能對時間一致性的要求。針對微電網(wǎng)時鐘同步問題，本文做了以下的主要研究:
　　(1)從微電網(wǎng)工程應用中的功能需求出發(fā)，在綜合考慮微電網(wǎng)系統(tǒng)結構和系統(tǒng)內(nèi)智能設備的硬件和軟件功能需要，參考傳統(tǒng)電力系統(tǒng)特別是數(shù)字化智能變電站解決時鐘同步問題采取的幾種時鐘同步方法后，提出了一種適合微電網(wǎng)系統(tǒng)的基于IEEE1588的精密時鐘同步方法。
　　

3、(2)結合微電網(wǎng)采取的分層控制系統(tǒng)結構特點，將微電網(wǎng)系統(tǒng)的時鐘同步系統(tǒng)分成了多個時鐘域并給出了微電網(wǎng)PTP系統(tǒng)結構圖。對微電網(wǎng)中存在的智能設備如智能網(wǎng)關斷路器和逆變器進行了設備定義，將這些設備定義為PTP系統(tǒng)的從時鐘設備。為滿足微電網(wǎng)系統(tǒng)授時的精確可靠性，引入了具備北斗衛(wèi)星授時功能的根主時鐘設備。IEEE1588協(xié)議對智能設備的硬件和軟件都有要求，微電網(wǎng)中的智能設備在實現(xiàn)自身功能的前提下，需要針對的IEEE1588功能設計，包括IEEE

4、1588協(xié)議棧的植入和硬件時間戳的獲取。
　　(3)為實驗測量主從時鐘間的路徑延時和時鐘偏移需要，搭建了簡單的微電網(wǎng)以太網(wǎng)通信驗證平臺，系統(tǒng)包括子微網(wǎng)控制器、根主時鐘、智能網(wǎng)關斷路器、逆變器，采用普通的交換機設備建立樹型微電網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)進行系統(tǒng)驗證，設備的不同功能的分開測試驗證的并行工作提高了工程效率。實驗結果顯示微電網(wǎng)系統(tǒng)的時鐘同步精度在10μs以下，滿足IEC61850協(xié)議對測量、控制的T3同步精度。對實驗結果顯示的同步精度與理