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电力系统时间同步装置
来源: 时间:2023-03-07
目前,国内电网中采用的时间同步装置主要有 GPS时间同步装置和授时服务两种。GPS是美国(NASA)的全球定位系统,通过对卫星和地面接收设备发送脉冲信号,计算出信号到达各个时刻的时间差,从而实现高精度时间同步。它由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)控制,其时钟精度在15纳秒以内。授时服务是指通过给各个发电厂、变电站、线路、用户等提供主时钟服务,并对它们进行精确时间同步,来实现整个电力系统时间的统一。

授时服务主要有两种方式:一种是向电力系统各元件授时,另一种是向用户授时。

一般情况下,变电站内所有用户都设置一块主时钟,由变电站值班员负责统一管理。当一个用户对多个变电站提出时间同步要求时,由主时钟统一调度。通常情况下,变电站内的所有设备都同时发送时间信号(如秒脉冲、周波等)给各用户,而不使用主时钟发送时间信号。这样在变电站内各用户的主时钟之间就存在一种时间同步关系。

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一、工作原理

GPS授时和授时服务装置是时间同步装置的两种方式。它可以从 GPS卫星上获取高精度的时钟信号,并将此信号转换成时间信号,再通过通信通道或时钟单元对各变电站进行时间同步。采用 GPS授时和授时服务的电网具有以下特点:
1、实时性: GPS授时和授时服务装置与时钟单元一起组成了完整的电网时间源,系统将运行状态数据采集到授时单元,实现了电力系统运行的实时监视和控制;
2、稳定性:时钟源是基于 GPS授时和授时服务的电网,由于主时钟和其他时钟源同步,因此具有较高的稳定性;
3、可靠性:主时钟的性能直接决定了整个系统的运行质量,可靠性要求极高;
4、经济性:主时钟与其他时钟源相比价格较低。

二、产品特点

1. GPS卫星授时:高精度、低功耗、全数字式时钟,可实现2m的高精度授时;
2. GPS实时授时:具有10ns高精度授时功能;
3.网络授时:支持以太网和RS485两种网络,支持多台网络服务器的时钟同步;
4.时钟频率调节功能:具有频率微调功能,可根据用户的要求进行频率调节;
5.时间同步输出功能:可输出秒脉冲、周波、时码等多种时间信息,并可通过串口扩展输出时间信息;
6.时间同步触发功能:具备完善的故障自检和手动分合测试功能,以及时钟校正功能;
7.时钟故障诊断功能:具备完整的时钟故障诊断机制,并可以通过串口扩展提供相关数据。
8.保护系统时钟功能:系统主时钟和备用主时钟采用不同频率工作,确保系统的正常运行。

三、举例说明

某省级电网公司下属的两个县局各设置一套主时钟,该主时钟由一台 GPS授时接收机、一台 NTP授时接收机、一台主时钟校时单元及两套秒脉冲输出单元组成。该网县局在其变电站、线路、用户等处均安装了 GPS时钟同步装置,其中:该县局 GPS时钟同步装置在两个县局各配置一套,在该网县局的所有变电站、线路和用户处也安装了 GPS时钟同步装置。在该两个县局之间,采用主对分方式进行授时。主对分方式是指由一个用户通过 NTP授时网向另一个用户发送主时钟授时网秒脉冲。两个县局之间的授时方式,需要先将该两个县局的主时钟同时校验,然后由主对分方式来对秒脉冲进行授时。两套秒脉冲输出单元的时间间隔为:主对分方式是1 ms,主对时单元是1 ms,主对时单元的输出时间间隔为1s。

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