随着IEC61850标准的不断完善，对智能变电站同步时钟精度和稳定性提出了越来越高的要求。为了满足智能变电站更高等级的对时精度要求和适应智能变电站时钟同步系统的特点，论文对智能变电站高精度时钟同步系统进行了研究。首先对电力系统时钟同步技术进行了简单的分析和介绍；结合智能变电站对时钟同步的实际需求以及参照IEC61850标准，研究了智能变电站卫星时钟同步方案；搭建了智能变电站基于SNTP+IEEE1588协议和基于IEEE1588协议的两种网络时钟同步模型，并给出了各自网络的冗余方案。然后根据晶振时钟无随机误差和卫星时钟无累计误差的特点，提出了利用数字锁相环原理实现卫星秒时钟来实时修正晶振秒时钟的方法，通过仿真与实验测试表明该方法不仅校正了卫星时钟的随机误差，而且消除了晶振时钟的累计误差，具有较高的精度和稳定性。最后对IEEE1588时钟内部误差进行了分析与研究，提出IEEE1588时钟振荡器的在线监测与误差修正方法；研究了IEEE1588同步报文路径延时误差，提出了基于DPSM算法的同步报文路径延时误差修正方法，建立了紧迫度函数和带宽调节因子，实现了对同步报文的实时优先发送以及同步报文服务速率的控制，并搭建了高精度同步时钟硬件平台完成了网络测试。理论分析和实验测试结果表明，该时钟同步系统实现了智能变电站高精度时钟同步，满足了智能变电站稳定性和可靠性要求，提高了智能电网的运行水平。该研究成果将为进一步研究智能变电站以及智能电网时间统一系统奠定理论和技术基础。