CN107911187B - 一种基于时间校准的电力系统时间同步优化方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于时间校准的电力系统时间同步优化方法,属于电力自动化领域。其特征在于:包括如下步骤:步骤1001,自守时信号的误差标定;步骤1002,地面链路信号的误差标定;步骤1003,判断卫星信号是否消失;步骤1004,利用卫星信号进行授时;步骤1005,自守时信号偏差的计算及消除;步骤1006,偏差是否超过阈值;步骤1007,自守时模块失效,发出报警信号。在本基于时间校准的电力系统时间同步优化方法中,利用偏差曲线获取方法得到自守时模块与授时信号之间的偏差曲线,在卫星信号长时间失效的状况下,自守时信号仍然可以提供高精度的时间信号,保证了电力系统在长时间失去授时信号的状况下的可靠运行。

Description

一种基于时间校准的电力系统时间同步优化方法
技术领域
一种基于时间校准的电力系统时间同步优化方法,属于电力自动化领域。
背景技术
随着电力系统智能化程度越来越高,其对时间同步的依赖也越来越大,特别是一些自动化设备或系统,完全依赖于高精准的时间同步信号,如电力输电线路故障行波测距及PMU等。对于这些设备来讲,要求电力系统时间同步装置能够提供精度优于1微秒的时间基准信号,否则不能够正常工作。目前,电力系统内广泛采用以导航卫星信号(GPS/北斗)为基准信源的时间同步装置来给电力系统提供高精度信号,该装置在正常工作时接收从导航卫星下发的精度达到20纳秒级的时间信号,在对信号进行处理后,输出精度优于1微秒的时间基准信号,在失去卫星信号后,装置将进入自守时状态。然而,自守时状态下会存在时间上的误差,如果长时处于自守时状态下,随着时间误差的逐渐积累,自守时状态下的时间误差会逐渐变大以至不能满足工程现场需要的程度,从而会对电力系统的工作状态造成较大影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种利用偏差曲线获取方法得到自守时模块与授时信号之间的偏差曲线,在卫星信号长时间失效的状况下,自守时信号仍然可以提供高精度时间信号的基于时间校准的电力系统时间同步优化方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该基于时间校准的电力系统时间同步优化方法,包括电力系统内的自守时模块,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1001,在授时卫星正常发送授时信号的状态下,利用偏差曲线获取方法获得自守时模块与授时卫星发出的授时信号之间的偏差曲线;
步骤1002,利用授时卫星的授时信号对地面链路信号的时间误差进行统计,得到地面链路信号相对于卫星信号的时间偏差;
步骤1003,电力系统判断授时卫星的授时信号是否消失,如果授时信号未消失,执行步骤1004,如果授时信号消失,执行步骤1005;
步骤1004,电力系统继续利用授时卫星的授时信息作为时间依据继续工作,并返回步骤1003;
步骤1005,当授时卫星的授时信号消失之后,电力系统利用步骤1001中得到的自守时模块与授时信号之间的偏差曲线对其自身的时间偏差进行纠正;
步骤1006,电力系统将自守时模块的时间信号与地面链路信号进行实时比对,判断自守时模块的自守时信号与地面链路信号的偏差是否超过预设定的阈值,如果超过阈值,执行步骤1007,如果未超过阈值,返回步骤1005;
步骤1007,电力系统判断自守时信号出现跳变,自守时模块失效,发出报警信号。
优选的,步骤1001中所述的偏差曲线获取方法为:
步骤1001-1,以某一时刻为起点,自守时模块开始工作并单独计时;
步骤1001-2,自守时模块每隔一定间隔时间,计算自身与授时信号之间的时间偏差,并以24小时为日周期,统计得到自守时模块在24小时内的日偏差曲线;
步骤1001-3,确定某一计时周期,将自守时模块在该周期内对的日偏差曲线进行拟合,得到自守时模块与授时信号之间的偏差曲线。
优选的,步骤1001-2中所述的间隔时间为1小时。
优选的,步骤1001-3中所述的计时周期为30天。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:
在本基于时间校准的电力系统时间同步优化方法中,利用偏差曲线获取方法得到自守时模块与授时信号之间的偏差曲线,在卫星信号长时间失效的状况下,自守时信号仍能够可靠的给电力输电线路故障行波测距装置、PMU单元及其他自动化装置/系统提供精准的时间基准信号,保证了电力系统在长时间失去授时信号的状况下的可靠运行。
通过利用卫星信号与地面链路信号时间误差的统计,一方面可以对地面链路信号进行纠正,另一方面可以对地面链路信号进行校准,保证了在地面链路信号与自守时模块的时间比对时的可靠性。
附图说明
图1为基于时间校准的电力系统时间同步优化方法流程图。
具体实施方式
图1是本发明的最佳实施例,下面结合附图1对本发明做进一步说明。
如图1所示,一种基于时间校准的电力系统时间同步优化方法,包括如下步骤:
步骤1001,自守时信号的误差标定;
在授时卫星正常发送授时信号的状态下,以某一时刻为起点,自守时模块开始工作并单独计时,每隔一定时间(如1个小时),计算自身与授时信号之间的时间偏差,并以24小时为日周期,统计得到自守时模块在24小时内的日偏差曲线,然后确定某一计时周期(如30天),然后在该周期内对自守时模块的日偏差曲线进行拟合,得到自守时模块与授时信号之间的偏差曲线。
步骤1002,地面链路信号的误差标定;
在得到地面链路信号之后,利用授时卫星的授时信号对地面链路信号的时间误差进行统计,得到地面链路信号相对于卫星信号的时间偏差。
步骤1003,判断卫星信号是否消失;
电力系统判断授时卫星的授时信号是否消失,如果授时信号未消失,执行步骤1004,如果授时信号消失,执行步骤1005;
步骤1004,利用卫星信号进行授时;
电力系统继续利用授时卫星的授时信息作为时间依据继续工作,并返回步骤1003。
步骤1005,自守时信号偏差的计算及消除;
当授时卫星的授时信号消失之后,电力系统利用步骤1001中得到的自守时模块与授时信号之间的偏差曲线对其自身的时间偏差进行纠正。
步骤1006,偏差是否超过阈值;
电力系统将自守时模块的时间信号与地面链路信号进行实时比对,判断自守时模块的自守时信号与地面链路信号的偏差是否超过阈值,如果超过阈值,执行步骤1007,如果未超过阈值,返回步骤1005。
步骤1007,自守时模块失效,发出报警信号;
电力系统判断自守时信号出现跳变,自守时模块失效,发出报警信号。
具体工作过程及工作原理如下:
电力系统在正常情况下,电力系统接收授时卫星授时信号作为时间基准信号进行工作,并在授时卫星正常授时的状态下,以某一时刻为起点,电力系统中的自守时模块开始工作并单独计时,每隔1小时计算自身与授时信号之间的时间偏差,然后以24小时为日周期,统计得到自守时模块在24小时内的日偏差曲线,然后确定某一计时周期(如30天),然后在该周期内对自守时模块的日偏差曲线进行拟合,得到自守时模块与授时信号之间的偏差曲线。
当授时卫星的授时信号因故中断时,自守时模块开始工作,并根据其自身与卫星信号之间的偏差曲线对其自身输出的时间信号进行偏差的消除,同时自守时信号与地面链路信号进行时间的比对,如果自守时信号与地面链路信号的时间偏差超过某一个预设定的阈值,则表示自守时模块出现异常,无法再继续进行时间校准,电力系统发出报警信号。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于时间校准的电力系统时间同步优化方法,包括电力系统内的自守时模块,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1001,在授时卫星正常发送授时信号的状态下,利用偏差曲线获取方法获得自守时模块与授时卫星发出的授时信号之间的偏差曲线;
步骤1002,利用授时卫星的授时信号对地面链路信号的时间误差进行统计,得到地面链路信号相对于卫星信号的时间偏差;
步骤1003,电力系统判断授时卫星的授时信号是否消失,如果授时信号未消失,执行步骤1004,如果授时信号消失,执行步骤1005;
步骤1004,电力系统继续利用授时卫星的授时信息作为时间依据继续工作,并返回步骤1003;
步骤1005,当授时卫星的授时信号消失之后,电力系统利用步骤1001中得到的自守时模块与授时信号之间的偏差曲线对其自身的时间偏差进行纠正;
步骤1006,电力系统将自守时模块的时间信号与地面链路信号进行实时比对,判断自守时模块的自守时信号与地面链路信号的偏差是否超过预设定的阈值,如果超过阈值,执行步骤1007,如果未超过阈值,返回步骤1005;
步骤1007,电力系统判断自守时信号出现跳变,自守时模块失效,发出报警信号;
步骤1001中所述的偏差曲线获取方法为:
步骤1001-1,以某一时刻为起点,自守时模块开始工作并单独计时;
步骤1001-2,自守时模块每隔一定间隔时间,计算自身与授时信号之间的时间偏差,并以24小时为日周期,统计得到自守时模块在24小时内的日偏差曲线;
步骤1001-3,确定某一计时周期,将自守时模块在该周期内对的日偏差曲线进行拟合,得到自守时模块与授时信号之间的偏差曲线。
2.根据权利要求1所述的基于时间校准的电力系统时间同步优化方法,其特征在于:步骤1001-2中所述的间隔时间为1小时。
3.根据权利要求1所述的基于时间校准的电力系统时间同步优化方法,其特征在于:步骤1001-3中所述的计时周期为30天。
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