现代生产生活中,电力系统对社会经济的作用不言而喻。但是随着智能电网概念的兴起,电力系统自动化程度不断提高,电力网络规模不断扩大,传统的时间同步方法已经不能满足智能电网的精度要求。基于这一基本情况,本文提出一种新型高精度时间同步策略用以提高现有的时间同步精度并依托于硬件平台加以验证。本文首先系统地分析了当前应用较广泛的几种时间同步方式的理论原理和应用场景,并对其优劣势进行了比较,最后分析IEEE1588协议的优势所在;随后针对以太网络中IEEE1588协议应用的缺点,提出基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的IEEE1588 over SDH的时间同步策略。论文在IEEE1588协议理论分析的基础上,设计了基于FPGA的硬件平台验证方案。为保证FPGA芯片正常工作,论文根据验证方案需求选定了合适的FPGA芯片,同时通过功能不同将FPGA验证方案模块化,主要分为时钟单元、晶振补偿单元、算法处理单元、数据处理单元、IEEE1588算法单元和外部通信单元。时钟单元负责为验证平台提供不同频率的工作时钟;晶振补偿单元对从时钟设备的时钟源频率偏差进行补偿;算法处理单元对时间误差进行滤波处理;数据处理单元为算法单元提供通用数据收发接口;IEEE1588算法单元则包括最佳主时钟算法和端口状态机的实现;外部通信单元主要用于输出时间信息或外部设置本地时钟属性集。在完成基本功能的仿真后,论文分析了时间同步过程中可能存在的误差类型,包括时钟源的漂移累积误差、传输介质的抖动误差以及时间戳截取的误差,并对上述误差采取了优化方法。时钟源的频率误差可以使用晶振补偿模块进行处理;针对传输介质抖动误差的误差随机性,决定采用卡尔曼滤波算法结合单神经元PID控制进行优化;时间戳截取误差可以考虑优化报文发送过程。论文的最后对硬件平台进行了实际功能测试,并以PMU设备为测试对象测试长距离时间同步精度,测试结果符合电力系统精度要求,可以用于例如广域测量系统或站间纵联差动保护等场景;同时对论文的不足提出了改进方法。