CN105759600A - 一种基于北斗卫星的电网系统授时系统 - Google Patents

一种基于北斗卫星的电网系统授时系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105759600A
CN105759600A CN201410788740.6A CN201410788740A CN105759600A CN 105759600 A CN105759600 A CN 105759600A CN 201410788740 A CN201410788740 A CN 201410788740A CN 105759600 A CN105759600 A CN 105759600A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
module
microprocessor
frequency
receiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410788740.6A
Other languages
English (en)
Inventor
曹敏
段勇
王骏
王裴劼
高尚飞
陈超
刘侦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Zhixun Information Science & Technology Co Ltd
Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd
Original Assignee
Guangzhou Zhixun Information Science & Technology Co Ltd
Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Zhixun Information Science & Technology Co Ltd, Electric Power Research Institute of Yunnan Power System Ltd filed Critical Guangzhou Zhixun Information Science & Technology Co Ltd
Priority to CN201410788740.6A priority Critical patent/CN105759600A/zh
Publication of CN105759600A publication Critical patent/CN105759600A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electric Clocks (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

本发明提出一种基于北斗卫星的电网系统授时系统，包括授时接收机，以及与其相连的接收天线；与所述授时接收机相连的相位比对模块和微处理器；与所述相位比对模块相连的本地振荡器和频率驯服模块，其中所述频率驯服模块还与所述微处理器相连；与所述本地振荡器相连接的时间频率同步模块，所述时间频率同步模块还与所述微处理器相连；与所述时间频率同步模块和微处理器相连的时间输出模块。本发明能够从北斗卫星时间源和GPS时间源及其它时间源获取时间信号，经过比对和去噪最终能够输出高精度的时间和频率，以确保电网线路故障测距以及电网事故分析和稳定控制水平，提高运行效率及其可靠性，同时便于时间同步管理系统对设备校时。

Description

一种基于北斗卫星的电网系统授时系统
技术领域
本发明涉及一种授时系统，特别是涉及一种基于北斗卫星的电网系统授时系统。
背景技术
随着电网系统的大区域互联和广域动态测量系统(wideareameasurementsystem，WAMS)的逐步建立，基于广域同步采样数据可切实提高继电保护装置、故障测距装置、变电站一次设备状态监测装置、安全稳定控制系统、WAMS系统算法的准确性和应用的广泛性。而同步相量测量装置(phasormeasurementunit，PMU)作为广域动态测量系统的核心终端装置，测量精度较高，并且其采样基于广域同步时钟，要求各类装置和系统基于统一的时间基准运行，以确保线路故障测距以及电网事故分析和稳定控制水平，提高运行效率及其可靠性，同时便于时间同步管理系统对设备校时。
随着我国北斗卫星导航系统的建设与完善，基于北斗系统开展在电力系统授时方面的应用已是大势所趋。而现阶段电网系统中还存在着其他时间源，如GPS时间源、地面链路时间信号等，这些信号源同样可以起到参考作用，不能一下全部舍弃。
与此同时，用户不但需要高精度的时间，也需要高精度的频率。因此，产生准确、稳定的时间和频率同等重要。在进行频率源控制时，在保持相位连续性的基础上，控制引起的频率跳变尽可能小。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于北斗卫星的电网系统授时系统。
本发明技术方案如下：
一种基于北斗卫星的电网系统授时系统，包括：
授时接收机，以及与其相连的接收天线；
与所述授时接收机相连的相位比对模块和微处理器；
与所述相位比对模块相连的本地振荡器和频率驯服模块，其中所述频率驯服模块还与所述微处理器相连；
与所述本地振荡器相连接的时间频率同步模块，所述时间频率同步模块还与所述微处理器相连；
与所述时间频率同步模块和微处理器相连的时间输出模块。
进一步地，所述授时接收机包括时间源控制模块及与其相连的北斗时间源接收模块、GPS时间源接收模块和其他时间源接收模块，其中时间源控制模块用来选择时间源并对接收到的脉冲信号进行滤波。
进一步地，所述时间源控制模块采用小波阈值去噪法对接收机接收到的脉冲信号进行滤波。
进一步地，所述本地振荡器为铷原子钟。
本发明的有益效果在于：提供了一种基于北斗卫星的电网系统授时系统，能够从北斗卫星时间源和GPS时间源及其它时间源获取时间信号，经过比对和去噪最终能够输出高精度的时间和频率，以确保电网线路故障测距以及电网事故分析和稳定控制水平，提高运行效率及其可靠性，同时便于时间同步管理系统对设备校时。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于北斗卫星的电网系统授时系统总体结构示意图；
图2为本发明基于北斗卫星的电网系统授时系统授时接收机结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
请参见图1，本发明包括授时接收机1，以及与其相连的接收天线2；与所述授时接收机1相连的相位比对模块3和微处理器7；与所述相位比对模块3相连的本地振荡器4和频率驯服模块5，其中所述频率驯服模块5还与所述微处理器7相连；与所述本地振荡器4相连接的时间频率同步模块6，所述时间频率同步模块6还与所述微处理器7相连；与所述时间频率同步模块6和微处理器7相连的时间输出模块8。
请参见图2，所述授时接收机1包括时间源控制模块14及与其相连的北斗时间源接收模块11、GPS时间源接收模块12和其他时间源接收模块13，其中时间源控制模块14用来选择时间源并对接收到的脉冲信号进行滤波。
授时接收机1接收从接收天线2和其它信号源接收到的时间信号，时间源控制模块3选择稳定的时间信号，并且滤除大部分的高频噪声，为后面的准确测量和输出打下基础。
本地振荡器4提供原始的频率参考信号。10MHz信号被10,000,000分频后得到1pps信号，发送到相位比对模块3。本地振荡器4还同时为时间频率同步模块6提供参考时钟信号。标准配置本地振荡器4为OCXO高稳晶体振荡器，日老化率5E-10,1s稳定度为5E-12。如果需要更优良的频率准确度和保持性能，可以选择铷原子钟作为本地振荡器4，日老化率在1E-12量级。
相位比对模块3比对授时接收机1和本地振荡器4产生的秒脉冲之间的时差，时间间隔测量精度优先于1ns。
频率驯服模块5使用频率驯服算法，根据相位比对模块3测得的时间间隔结果，计算本地振荡器4的频率准确度信息。
时间频率同步模块6根据本地振荡器4的信号和从微处理器7传来的本地振荡器4的准确度信息不断调正本地振荡器4输出10MHz频率，并将1pps信号同步到时间输出模块8上。
维处理器7完成授时接收机1的状态监测，并根据时间源信息调整时间输出模块8的工作状态。时间输出模块8工作模式有3种：跟踪、保持和自由运行。主要是根据作为参考时钟源的授时接收机的跟踪状态以及本地振荡器的频率测量过程来区分的。
跟踪模式：开机预热约20分钟后，如果参考时钟源和本地振荡器都运行正常，时间输出模块8进入跟踪工作模式，不断测量并调校本地振荡器4的输出频率，使之精密同步于参考时钟系统，输出高精度的时间和频率同步信号。
保持模式：时间输出模块8具有“智能时钟保持算法”，在跟踪晶振过程中能够不断“学习”晶振的漂移等特性，并将这些参数存入板载存储器中。当参考时钟源系统不可用时，设备自动进入保持模式，系统将依靠本地振荡器高稳晶振继续提供高精度的同步信号。
自由运行模式：当参时钟源系统长时间不可用后，时间输出模块8进入自由运行模式，主要依靠晶振本身的自由运行性能，输出参考频率和时间信号，通过自适应精密频率测控技术，可使频率准确度提高2~3个数量级。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于北斗卫星的电网系统授时系统，其特征在于，包括
授时接收机（1），以及与其相连的接收天线（2）；
与所述授时接收机（1）相连的相位比对模块（3）和微处理器（7）；
与所述相位比对模块（3）相连的本地振荡器（4）和频率驯服模块（5），其中所述频率驯服模块（5）还与所述微处理器（7）相连；
与所述本地振荡器（4）相连接的时间频率同步模块（6），所述时间频率同步模块（6）还与所述微处理器（7）相连；
与所述时间频率同步模块（6）和微处理器（7）相连的时间输出模块（8）。
2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的电网系统授时系统，其特征在于，所述授时接收机（1）包括时间源控制模块（14）及与其相连的北斗时间源接收模块（11）、GPS时间源接收模块（12）和其他时间源接收模块（13），其中时间源控制模块14用来选择时间源并对接收到的脉冲信号进行滤波。
3.根据权利要求2所述的基于北斗卫星的电网系统授时系统，其特征在于，所述时间源控制模块14采用小波阈值去噪法对接收机接收到的脉冲信号进行滤波。
4.根据权利要求2所述的基于北斗卫星的电网系统授时系统，其特征在于，所述本地振荡器4为铷原子钟。
CN201410788740.6A 2014-12-19 2014-12-19 一种基于北斗卫星的电网系统授时系统 Pending CN105759600A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410788740.6A CN105759600A (zh) 2014-12-19 2014-12-19 一种基于北斗卫星的电网系统授时系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410788740.6A CN105759600A (zh) 2014-12-19 2014-12-19 一种基于北斗卫星的电网系统授时系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105759600A true CN105759600A (zh) 2016-07-13

Family

ID=56340247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410788740.6A Pending CN105759600A (zh) 2014-12-19 2014-12-19 一种基于北斗卫星的电网系统授时系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105759600A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107505832A (zh) * 2017-08-02 2017-12-22 桂林电子科技大学 一种高精度授时系统
CN109976137A (zh) * 2019-04-23 2019-07-05 国网天津市电力公司 一种提高卫星授时信号守时精度的系统、方法及变电站
CN111313895A (zh) * 2020-03-30 2020-06-19 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种系统多参考源多时钟精准时频综合方法
CN113055997A (zh) * 2021-03-18 2021-06-29 琪信通达(北京)科技有限公司 一种在5G工业网关中10us高精度授时方法
CN116540270A (zh) * 2023-07-07 2023-08-04 成都云智北斗科技有限公司 一种集成前端解算终端的gnss接收机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274545A (en) * 1990-01-29 1993-12-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Device and method for providing accurate time and/or frequency
CN101145777A (zh) * 2007-10-11 2008-03-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Gps时统终端系统
CN201828785U (zh) * 2010-10-15 2011-05-11 安徽四创电子股份有限公司 北斗/gps双模授时模块
CN102221816A (zh) * 2010-04-19 2011-10-19 普天信息技术研究院有限公司 卫星授时一体机及其授时方法
CN103454905A (zh) * 2013-09-13 2013-12-18 烟台东方英达康自动化技术有限公司 一种时间同步方法
CN203480244U (zh) * 2013-07-22 2014-03-12 中国人民武装警察部队工程大学 基于北斗的授时校正装置
CN203812005U (zh) * 2014-04-26 2014-09-03 广西电网公司电力科学研究院 Gps授时系统
CN203882107U (zh) * 2014-05-16 2014-10-15 深圳智英电子有限公司 基于北斗卫星和gps双模组转换授时接收机的控制模块

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274545A (en) * 1990-01-29 1993-12-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Device and method for providing accurate time and/or frequency
CN101145777A (zh) * 2007-10-11 2008-03-19 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Gps时统终端系统
CN102221816A (zh) * 2010-04-19 2011-10-19 普天信息技术研究院有限公司 卫星授时一体机及其授时方法
CN201828785U (zh) * 2010-10-15 2011-05-11 安徽四创电子股份有限公司 北斗/gps双模授时模块
CN203480244U (zh) * 2013-07-22 2014-03-12 中国人民武装警察部队工程大学 基于北斗的授时校正装置
CN103454905A (zh) * 2013-09-13 2013-12-18 烟台东方英达康自动化技术有限公司 一种时间同步方法
CN203812005U (zh) * 2014-04-26 2014-09-03 广西电网公司电力科学研究院 Gps授时系统
CN203882107U (zh) * 2014-05-16 2014-10-15 深圳智英电子有限公司 基于北斗卫星和gps双模组转换授时接收机的控制模块

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107505832A (zh) * 2017-08-02 2017-12-22 桂林电子科技大学 一种高精度授时系统
CN107505832B (zh) * 2017-08-02 2019-11-19 桂林电子科技大学 一种高精度授时系统
CN109976137A (zh) * 2019-04-23 2019-07-05 国网天津市电力公司 一种提高卫星授时信号守时精度的系统、方法及变电站
CN111313895A (zh) * 2020-03-30 2020-06-19 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种系统多参考源多时钟精准时频综合方法
CN111313895B (zh) * 2020-03-30 2023-03-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种系统多参考源多时钟精准时频综合方法
CN113055997A (zh) * 2021-03-18 2021-06-29 琪信通达(北京)科技有限公司 一种在5G工业网关中10us高精度授时方法
CN116540270A (zh) * 2023-07-07 2023-08-04 成都云智北斗科技有限公司 一种集成前端解算终端的gnss接收机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105759600A (zh) 一种基于北斗卫星的电网系统授时系统
CN203164620U (zh) 一种高精度守时时间装置
US11537086B2 (en) Pulsar based timing synchronization method and system
US9709682B2 (en) Multi-constellation GNSS integrity check for detection of time signal manipulation
CN107505832B (zh) 一种高精度授时系统
CN106292267B (zh) 一种gnss高精度授时终端系统及授时方法
US10288741B2 (en) Multi-constellation GNSS integrity check for detection of time signal manipulation
CN104330966A (zh) 多模高精度时间、频率标准设备
WO2012062207A1 (zh) 基于铷振荡器的标准频率与时间调整方法
CN102004441B (zh) 自适应晶振频率守时方法
CN108768577B (zh) 一种基于ptp时间同步信号的通信网络授时方法及系统
AU2014235286A1 (en) Systems and methods for maintaining time synchronization
CN104460312A (zh) Gps北斗双模授时方法及系统
CN203465541U (zh) 一种基于北斗/gps双授时源的故障时间记录装置
CN103913987A (zh) Gps授时系统及其获得精确时间基准的方法
CN103346852A (zh) 一种提供基准时钟信号的装置
CN103001632A (zh) 基于cpld的gps同步采样电路
CN207717984U (zh) 一种基于全球卫星导航系统的同步数据采集电路
CN101860348B (zh) 一种同步守时的自跟踪自补偿方法
CN113015175A (zh) 一种高频地波雷达的任意工作周期同步组网方法及设备
CN204928848U (zh) 一种时间频率传递设备
CN106094496A (zh) 变电站时间同步系统
CN203311175U (zh) Gps授时与dds联合实现稳定高速同步时钟的装置
CN105159057A (zh) 一种抑制北斗授时模块秒脉冲信号沿抖动的系统及方法
CN203366007U (zh) 一种多时基信号装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160713