近几年国家电网大力建设坚强智能电网,作为其构成基础的智能变电站的作用也变得越来越重要。由于智能电网具有分布式的结构特点,需要自上而下保持动作的一致性和准确性,因此要求系统内的智能变电站以及变电站中的设备运行需要在统一的时间基准之下。虽然现有的时钟同步技术很多,但都不能在保证可靠运行和节约成本的前提下提高智能变电站的对时精度。IEEE1588精确时间同步协议的提出为智能变电站提供了一种全新的时钟同步解决方案,依靠站中已存的通信网络基础可使全站实现亚微秒级同步精度。论文依据IEEE1588精确时间协议,设计了一套基于FPGA+DM9000+DP83640的时钟同步系统,用于解决智能变电站的同步问题。该系统既可以为主时钟同步其它从时钟,也可以为从时钟与主时钟同步。论文首先介绍IEEE1588协议的同步机制和相关原理,对主要的时钟同步模型、PTP时钟属性、PTP报文及数据集作了相关阐述,在此基础上,确定时钟同步系统的整体框架。在硬件部分采用FPGA作为主控芯片完成相关程序和状态机的维护；采用DM9000作为以太网控制器；采用DP83640作为物理层芯片使MII接口独立,完成时间戳信息的加盖和获取；设计GPS模块保证系统作为主时钟的精确性和可靠性。软件部分设计了PTP时钟状态机和最佳主时钟算法,用于本地时钟自主选择其在PTP系统内的主时钟,保证PTP系统的稳定运行；设计了报文处理程序,用于正确收发报文；设计了本地时钟调节程序,当本地时钟为从时钟时,通过偏移量调节和频率调节算法,完成与主时钟的精确同步；同时设计了相关硬件的驱动程序,保证时钟系统的稳定运行。论文最后给出验证方案,搭建IEEE1588时钟同步系统同步精度测试平台并实验,根据采样数据和输出秒脉冲波形的分析证明该系统设计的合理性,其同步精度可满足智能变电站的需求。