文档介绍：摘 要
变电站的设备智能化是实现智能电网的重要基础，随着 IEC61850 标准的完
善，智能变电站对同步时钟精度和稳定性要求越来越高。IEEE1588 同步时钟作
为一种网络对时系统，具备诸多优点，但该时钟基于 TCP/IP 技术，采用变电站
通信网络对时，受通信网络传输阻塞的影响，存在同步报文传输路径延时误差，
而且 IEEE1588 网络时钟自身也存在内部误差，这些因素都将影响 IEEE1588 同
步时钟的授时稳定性。为此，论文研究了 IEEE1588 时钟同步精度误差，提出了
同步时钟误差修正方法，搭建了智能变电站 IEEE1588 时钟同步网络模型。实现
了智能变电站纳秒级网络对时。
论文首先分析 IEEE1588 同步时钟的授时原理，结合智能变电站通信网络特
性，研究了 IEEE1588 时钟同步精度误差。在此基础上，提出了基于区分服务调
度模型的同步报文路径延时误差修正方法，通过设置网络节点业务报文队列的优
先级，建立了带宽调节因子和紧迫度机制，为了满足智能变电站可靠性要求，提
出基于 RBGM 机制的同步报文传输方法，搭建了高精度同步时钟硬件平台完成了
网络测试，从而确定了同步报文的时延，并对时钟内部误差进行了分析与修正，
提出 IEEE1588 时钟振荡器的在线监测与修正方法，研究了基于 DP83640 的高
精度时间戳标记方案。在修正了同步时钟误差基础上，搭建了基于 IEEE1588 的
智能变电站时钟同步网络并设计了其冗余方案。
理论分析和实验结果表明，该时钟实现了纳秒级网络对时，时钟同步网络能
够满足智能变电站自愈性要求，提高了智能变电站的运行水平。该研究成果将为
下一步研究智能电网时间统一系统奠定理论和技术基础。
关键词：IEEE1588；智能变电站；网络时延；时钟同步网络；冗余
I
ABSTRACT
Substation device intelligence is an important base of realizing smart grid. With
perfection of the IEC61850 standard, more requirements are put forward on precision
and stability of synchronous clock. As a network time synchronization system,
IEEE1588 synchronous clock has many advantages. However, clock based on TCP/IP
Technology and substation communication network can be effected by transmission
congestion of communication network, so synchronous message transmission path
delay error exists. For internal error and path delay error existed, time stability of
IEEE1588 synchronous clock will be effected. For this purpose, IEEE1588 clock
synchronization error is studied in the thesis. Error correction method of synchronous
clock is proposed. IEEE1588 time synchronization network model of smart substation
is built to realize Nanosecond network time synchronization.
First, the timing principle of IEEE1588 synchronous clock is studied. Combining
with communication network characteristic of smart subst