电 力 系 统
智能电网技术及装备专刊· 年第 期
数 字 化 变 电 站 中 通 信 设 备
时 钟 同 步 技 术 的 研 究
王彦亮
1
卜宪德
1
高安邦
2
张 浩
1
何迎利
1
（
1.
国网电力科学研究院，南京
210003
；
2.
淮安信息职业技术学院，江苏 淮安
223200
）
摘要 介绍了数字化变电站通信设备采用的三种时钟同步技术，分析了优缺点。重点研究了数字
化变电站时钟同步技术国际标准
IEEE1588 PTP
精密时钟同步协议，分析了工作模式，结合实际情况，
给出了数字化变电站通信设备时钟同步的解决方案，最后给出了对时钟同步系统的冗余考虑。
关键词：数字变电站；时钟同步；通信设备
Research of Time Synchronization Technology for
Communication Equipment Used in Digital Substation
Wang Yanliang
1
Bu Xiande
1
Gao Anbang
2
Zhang Hao
1
He Yingli
1
（
1.State Grid Electric Power Research Institute, Nanjing 210003
；
2.Huaian College of Information Technology,Huaian, Jiangsu 223200
）
Abstr act
It introduced three kinds of time synchronization technology of communication
equipments that used in digital substation, analyzed advantage and disadvantage of each technology. As
an important part, it investigated international standard of IEEE1588 PTP (Precision Time Protocol), and
gives out working models and functions. According to actual instance, it put forward a good method to
resolve the time synchronization for equipment used in building digital substations.
Key words：
digital substation
；
time synchronization
；
communication equipment
1 引言
时钟同步系统是数字化变电站建设中的重要一
环，无论是数字化变电站中间隔层的保护装置、测
控装置，还是过程层的光电互感器、合并器都离不
开同步信息，如何实现数字化变电站过程层、间隔
层和站控层各设备的精确同步是必不可少的。
在数字化变电站中数据信息的共享程度和数据
的实时性将得到大幅度提高。
IEC 61850
标准对智能
电子设 备的时钟 精度功 能要求 划分为
5
个等 级
（
Tl~T5
），其中用于计量的
T5
等级精度达到
±ls
。
2 与时钟同步相关的技术
目前数字化变电站内的时钟同步技术 主要有
GPS
同 步、
SNTP
简单 网 络时 间协 议 同步 以 及
IEEE1588 PTP
网络精确时间同步协议。下面就
3
种
同步方式各自特点给以说明。
目前全球定位系统（
Global Positioning System
，
GPS
）在变电站自动化系统（
Substation Automation
System
，
SAS
）中应用很多，
GPS
同步设备通过硬
接线利用脉冲信号进行对，具有精度高、成本低的
特点，其相关技术已很成熟。但对于站内其他设备
和系统的对时，在通信协议和对时接口的兼容性上
存在不足。
随着变电站的数字化发展，站内二次硬接线被
串行通信线所取代，为此
IEC 61850
标准引入了简
单网络时间协议（
Simple Network Time Protocol
，
SNTP
）作为网络对时协议。
SNTP
是互联网网络时
间协议（
Network Time Protocol
，
NTP
）的简化标准，
在一定的网络结构下，
NTP
对时精度可达
T
l
等级
（
1ms
），广域网内误差范围为
10~100ms
。
NTP/SNTP
的网络应用虽然较成熟且方便，但是实现
T3
等级精
度很困难。
2002
年
IEC TC57
第
10
工作组引入了
IEEE
2010 8 81
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