Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Precyzja synchronizacji czasu w sieci Ethernet z wykorzystaniem protokołu IEEE 1588 dla potrzeb wytwarzania synchrofazorów

Precision of time synchronization in ethernet network using IEEE 1588 protocol for synchrophasor generation
Rys. 1. Mechanizm obliczania opóźnienia
Rys. 1. Mechanizm obliczania opóźnienia
Rys. arch. autorów

W elektroenergetyce synchrofazor jest to liczba zespolona opisująca amplitudę i fazę składowej podstawowej sygnału napięciowego lub prądowego o częstotliwości 50 Hz wraz z precyzyjnym znacznikiem czasu, określającym moment wyznaczenia synchrofazora względem uznanej skali czasu [1]. Synchrofazory są wyznaczane w wybranych węzłach sieci elektroenergetycznej i służą do analizy stabilności sieci, przepływów energii itp.

Zasadniczym problemem przy wyznaczaniu synchrofazorów jest rozprowadzanie wzorcowych sygnałów czasu do węzłów/urządzeń, gdzie synchrofazory są wyznaczane. Jedną z metod jest wykorzystanie sieci Ethernet i protokołu IEEE 1588.

Protokół IEEE 1588

IEC 1588, znany również pod nazwą PTP (ang. Precision Time Protocol) jest protokołem stworzonym dla potrzeb synchronizacji zegarów w sieci typu Ethernet. Idea działania protokołu sprowadza się do serii transakcji pomiędzy urządzeniem nadrzędnym i podrzędnym, w wyniku których urządzenie podrzędne ustala czas w urządzeniu nadrzędnym i opóźnienie kanału transmisyjnego, co umożliwia obliczenie aktualnego czasu dla urządzenia podrzędnego (rys. 1 - patrz: rys. główny).

Precyzja synchronizacji czasu, do osiągnięcia za pomocą protokołu IEEE 1588 waha się od około 100 mikrosekund dla w pełni programowej implementacji protokołu w systemie operacyjnym do kilkudziesięciu nanosekund dla implementacji w pełni sprzętowej opartej na układach FPGA [2]. W badaniach opisanych w artykule skupiono się na rozwiązaniu pośrednim, wykorzystującym procesor wspierający protokół IEEE 1588 w sposób sprzętowy. Polega ono na ostemplowaniu przychodzącej ramki ethernetowej sprzętowym licznikiem czasu. Stempel wykorzystywany jest następnie do obliczania czasu propagacji tprop sygnału, według wyrażenia (1), kompensując losowe opóźnienie w warstwie aplikacji systemu operacyjnego Linux. Stemplowanie jest możliwe w warstwie fizycznej lub warstwie MAC (ang. Media Access Control) łącza ethernetowego. Opisywane rozwiązanie umożliwia stemplowanie ramki w warstwie MAC:

(1)

gdzie:

tAB = t2 – t1 a tBA = t4 – t3.

Architektura systemu

Architektura systemu do synchronizacji zegarów za pomocą IEEE 1588 została przedstawiona na rys. 2. W skład testowanego systemu wchodzą:

  • dwa urządzenia z procesorami AM3358, działające pod nadzorem systemu operacyjnego Linux,
  • switch ethernetowy,
  • konwerter UART/RS-232,
  • odbiornik GPS-721-MRTU.
Rys. 2. Schemat blokowy systemu testowego
  Rys. 2. Schemat blokowy systemu testowego; rys. arch. autorów

Urządzenie nr 1 (rys. 2.) synchronizuje się do czasu UTC poprzez odbiornik GPS-721-MRTU.

Komunikacja poprzez RS-232 umożliwia odczytanie aktualnej daty i czasu z dokładnością sekundową. Ustalenie momentu rozpoczęcia kolejnej sekundy doprecyzowywane jest przy użyciu sygnału PPS pochodzącego z odbiornika GPS. Uzyskany w ten sposób czas rozpowszechniany jest poprzez sieć Ethernet z wykorzystaniem protokołu IEEE 1588.

 

Urządzenie nr 2 jest urządzeniem podrzędnym; synchronizuje się ono z czasem urządzenia nr 1.

Czytaj też: Przekaźnikowe elementy wykonawcze w systemach automatyki budynkowej – wskazówki doboru i zabezpieczenia >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 9/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Gdzie szukać pomocy przy doborze właściwego źródła zasilania »

Dobór źródła zasilania

Optymalne rozwiązania na każdym etapie, zarówno dystrybucji, jak i tworzenia dedykowanych pakietów zasilania. Wszystko po to, aby zapewnić jak najwyższą jakość ... czytam dalej »

 


Jak zmniejszyć swój rachunek za prąd »

koszt prądu

Oszczędzanie na rachunkach za prąd w domu lub firmie jest możliwe. Wystarczy dokładnie sprawdzić (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Zobacz co nowego poznamy na targach Energetab 2019 »

Licznik energii jaki wybrać Energetab 2019 logo
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » ENERGETAB – największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego, to miejsce jednych z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli branży elektrotechnicznej w Polsce.(...) czytam dalej »

 


Łączniki i gniazda instalacyjne - jakie wybrać?

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Przewodnik po złączach - znajdż idealne rozwiązanie dla siebie »

automatyka przemysłowa Przewodnik po złączach
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Oznaczniki mobilne na przewody i osprzęt - które wybrać »

Kamery termowizyjne Technika laminowania taśm, zapewnia trwałe nadruki poprzez całkowitą ochronę tekstu przed czynnikami niszczącymi, takimi jak: zdrapywanie, ścieranie, zmywanie, promieniowanie UV a nawet substancj (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

ograniczniki bezpanelowa energia słoneczna
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Zobacz jak robot testuje bankomaty?

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Około 30 sekund zajmuje średnio wypłacenie pieniędzy z wielofunkcyjnego bankomatu ATM. Urządzenia, które są dostępne „za rogiem” w większości miast, zmieniły nasze podejście ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Przewdonik "Eliminuj błędy
i usprawnij instalacje przewodów" »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

Elektryczność dla dzieci

Tauron udostępnia edukacyjną platformę e-learningową skierowaną do uczniów i nauczycieli, w której znajdują się m.in. zasady bezpieczeństwa i wyjaśnienie zjawiska elektryczności, gry...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
.steute Polska .steute Polska
steute jest międzynarodowym przedsiębiorstwem specjalizującym się w projektowaniu oraz produkcji bezpiecznej, niezawodnej aparatury...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl