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摘要：作为网络协议中的一种时间协议，NTP可以实现计算机时间同步化，同时利用计算机的时钟源同步化，可以明显提高其精准度。调查研究当前应用的电力自动化系统设备的时候发现，电网一旦出现故障，都需要利用时间记录其准确性。与此同时，还需要不断分析电力系统的故障。但是如果想从根本提高分析电力系统故障的能力，就需要具备较高的分辨率。针对这样的需求，当前应用比较广泛的方法就是站内全球定位系统。即便其他的方法可以在实际中发挥出应有的作用，但是在使用的时候总会出现不同程度的问题。基于此，利用简单又经济的网络时间协议的方法，可以有效预防此类问题的出现。
关键词：NTP；电力自动化；时钟同步
当前，我国社会、经济以及科技快速发展，人们生活和生产对电能的需求不断增加，我国电力事业发展始终与时代发展保持同步。但是在此过程中，电网规模与自动化程度要求越来越高，故障的发生率也不断升高。通过不同类型的时间记录装置可以分析电力系统的故障，并且还可以分析电力自动化设备的各项动作。基于此，时间记录装置应当引起人们的高度重视。本文就NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用进行简单分析。
1NTP的概述
1.1NTP概念
NTP，俗称网络时间协议，通过这种协议可以进行对时的时候需要具备一个相应标准的参考时钟与NTP服务器。网络时间协议的特点主要体现在这此，一方面通过NTP校准的时间其实是从UTC中获取的，利用UTC获取的时间来源是非常广泛的，互联网可以，天文台、原子钟以及卫星等均可以。利用这些途径，可以为NTP提供准确、可靠的时间源。通常情况下，NTP都会将GPS作为其参考时钟；另外一方面利用NTP服务器可以展开分层服务。NTP用户在校准时间的时候，利用NTP向NTP服务器校准时间，这样有助于缩小标准时钟域背对时设备的误差。
1.2电力自动化设备时钟同步中NTP应用价值
相关研究表明，电力自动化设备中，对于时钟同步的分辨率要求很高，因此，当下采用主站向远动设备软对时方式，难以满足精准度与设备的高分辨率要求。为此，电力自动化设备应用人员可采用网络时间协议，其可以以高分辨率与高精准性的状态，作用于范围较广的标准操作系统、广域网和局域网中。据统计，其精准度最高可达毫秒，为此，相关建设人员应加大以太网的研究推广力度，以实现提高电力自动化设备运行系统稳定性的目标价值。
1.3NTP应用原理
就目前电力自动化使用NTP的实际情况就可以了解到，NTP应当是目前应用比较简单且经济的一种时间同步方法。其应用的范围非常广泛，用户在广域网、标准的操作系统以及城域网中都可以使用。与此同时，利用NTP有助于提高时间同步的分辨率与精确度，有助于缩小误差。但是在实际中仍旧有部分电力设备应用主站向运动设备进行对时，这种方法精确度与分辨率都相对比较低，很难满足电力设备自动化的需要，同时也难以满足电力设备对时钟同步的要求。因此，在电力事业逐步发展的过程中，有必要应用NTP。用户在使用NTP的时候，其自带的GPS参考时钟可以实现分层服务，最高层就是参考时钟层，其他的各层全部是服务层。实际工作开展的过程中，下层服务器可以作为上层时间服务器的客户，而下层服务器则可以根据下层服务器的相关性，提出相应的对时要求。客户端发送的数据包含当前时间与即使请求，服务器户就会接收时间录入接收到数据包中，并将该数据包传输给客户端。客户端接收数据包后会及时计算在此过程中传输的时间。而为保证计算的准确性，需要进行多个数据包的交换，这样才能够获得比较准确的传输时间数据。
2NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用
2.1逻辑层
（1）系统结构。NTP服务器GPS标准时钟能够提供多层对时服务，参考时钟作为最高层，通过和GPS时钟对时获得标准时间，其余下层服务层都是参考时间被对时设备，向上层服务器发送对时请求。被对时设备发送当前时间和对时请求之后，下层服务器将参考时钟当前时间录入数据包，并将其回传给客户端，经过几次数据传输之后根据统。
（2）物理基础。NTP时钟同步物理网络有服务器、局域网以及无线时钟三种结构形式，其中，时间服务器作为独立的网络服务器，接收并处理来自远端被对时设备内部NTP时间服务器的对时请求。NTP对时局域网则选择某一个网络节点作为全网NTP时间源，该网络节点依据GPS标准时间对时，完成局域网内所有自动化设备的对时工作。无线时钟则使用串口连接无线时钟，无线时钟直接接收GPS卫星对时信号。经过比较，认为局域网部署形式更符合变电站通信网络结构实际。
2.2软硬件平台
（1）系统平台。NTP需要在电站站控层和间控层之间形成B/C网络，采用局域网的形式工作，要注意GPS时钟、NTP服务器、客户端之间相互兼容匹配，保证网络与设备是在标准系统平台下运行。UNIX、Linux、Windows、VMS都支持客户端NTP，然而电力自动化设备时钟同步并没有采用系统平台，因此厂家需要提供客户端NTP功能。
（2）NTP服务器组。电力自动化设备数量规模巨大，需要设置多台NTP满足大量自动化设备的时钟同步需求，可以采用一座变电站设置一台NTP服务器的形式，站内所有自动化设备都依据标准时钟的NTP服务器同步时钟，为了进一步提高NTP对时的精度与可靠性，可在对时服务器上提供多个NTP服务，远端自动化电力设备需要对时时将向所有NTP服务发送对时请求，并对不同服务的反馈结果进行筛选，搜索精度最高、响应速度最快的NTP服务同步时钟。
2.3故障监测与排除
如果电力自动化系统设备出现运行故障，时钟同步失效，可以采用手动的方式重启NTP服务，在系统图新操作界面上直接输入重启命令，就能够恢复NTP时钟同步服务。在重启NTP服务时如果发现参考时钟和GPS标准时钟之间有较大的差别，就不要再尝试重启NTP服务，可能造成对时信号中断，给NTP服务器准确性可靠性带来不利影响。
2.4价值分析
将系统应用于变电站自动化设备中时，不仅可以实现时间的指定与确定。还能保证同步响应的时间控制。对于变电站的自动化装置来说，要想实现对时间隔的时间，可从客户端入手，即通过选用高精度的晶体振荡器，来提高电力自动化设备时钟同步的精准度。这里的高精度是指10-6精度的晶体振荡器。
此外，由于NTP服务器应用电力自动化设备的时钟同步效果有很大程度上取决于网络延时，因此，NTP服务器使用的USP，会导致网络堵塞，进而影响同步稳定性。为此，客户端应根据设备系统运行使用的历史数据，来进行自我调整。在通常情况下，局域网中，若没有出现路由器过量问题，时钟同步可达到T1等级，这就满足了变电站的自动化要求。而在广域网中，变电站自动化设备时钟同步的误差在10-100ms之间，为此，研究人员通过修改操作系统的终端机制，即采用低延时的交换机，来保证其作用于实践的效果价值。
3结语
相较于传统对时方案，NTP技术在电力系统自动化设备时钟同步中的应用有着更强的功能性，能够在自动化管理系统中搭建控制平台，从而大幅度提高对时精确性和可靠性，而且有着操作简单、基础建设工作量小的优势，在电力系统自动化设备时钟同步中有着很高的应用价值。
参考文献：
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