CN201425705Y - 电力系统时间同步装置 - Google Patents

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CN201425705Y
CN201425705Y CN2009200718914U CN200920071891U CN201425705Y CN 201425705 Y CN201425705 Y CN 201425705Y CN 2009200718914 U CN2009200718914 U CN 2009200718914U CN 200920071891 U CN200920071891 U CN 200920071891U CN 201425705 Y CN201425705 Y CN 201425705Y
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CN
China
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clock
time
satellite
big
central station
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CN2009200718914U
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Inventor
杜光耀
张成平
朱勇
朱彦军
朱炜
焦通
Original Assignee
上海汉鼎电力科技有限公司
北京国智恒电力管理科技有限公司
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Abstract

本实用新型公开了一种电力系统时间同步装置,其包括中心站系统、主时钟、从时钟和监控系统,中心站系统与主时钟通过一北斗卫星进行无线连接,主时钟和从时钟相连,从时钟与监控系统进行串口连接。本实用新型获取卫星标准时间信号,然后调整本地时钟使时差控制在一定的精度范围内,给外设提供标准时间源。

Description

第l/5页
电力系统时间同步装置
技术领域
本实用新型涉及一种时间同步技术,特别是涉及一种电力系统时间同步 装置。
背景技术
目前电力系统内部各输送端、接收端的分布广泛而分散,自动化装置内
部都带有实时时钟,或者站内有以GPS (全球定位导航系统)为主的授时装 置,其固有误差难以避免,随着运行时间的增加,积累误差会越来越大,会 失去正确的时间计量作用。
随着电网运行技术水平的提高,大部分变电站采用综合自动化方案,远 方集中控制和操作,既提高了劳动生产率,又减少了认为误操作的可能。因 此,自动化系统实时时钟的时间同步要求是变电站自动化系统的最基本要 求。为了保证电网安全以及经济运行,各种以计算机技术和通信技术为基础 的自动化装置广泛应用,这些装置的正常工作和作用的发挥,同样离不开统 一的全网时间基准。如果时间不一致会直接导致电力一些基本运营系统时间 不一致,导致数据统计出现误差,分析结果没有意义,故障分析设备无法定 位,更为严重得会给电力带来一些安全事故。
目前电力90%以上的电网都是采用GPS系统授时,同时也有少量的GPS 与北斗无源授时。目前授时设备无法知道随着时间的推移而获取自身的运行 状态与授时的精度,时钟一旦出错会带来重大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷,提供一种电力系统时间同步装置,其是以北斗一号卫星系统与全球定位导航系统(GPS)
为基础进行双模设计,获取卫星标准时间信号,然后调整本地时钟使时差控 制在一定的精度范围内(纳秒级),给外设提供标准时间源的时钟装置。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的: 一种电力系统 时间同步装置,其特征在于,其包括中心站系统、主时钟、从时钟和监控系 统,中心站系统与主时钟通过一北斗卫星进行无线连接,主时钟和从时钟相 连,从时钟与监控系统进行串口连接。
优选地,所述主时钟和从时钟通过光纤光缆相连。
优选地,所述主时钟和从时钟通过信号电缆相连。
优选地,所述中心站系统与北斗卫星连接。
本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型采用北斗双向通信功能的 优势,将设备授时精度误差值、设备内部各模块的状态信息以及设备的告警 信息通过北斗卫星实时地汇报到中心站,同时中心站可以根据中心原子钟或 铷钟的情况进行比对,发出告警信息,自动/手动进行设备的时间源控制,时 间精度的漂移补偿、模块状态信息的采集等操作,达到全网设备时间完全同 步、运行状态实时监管。同时本实用新型为各种时间源输入模块提供了延时 补偿功能,使各时间源能够达到良好同步。
附图说明
图1为本实用新型电力系统时间同步装置的模块框图。
图2为本实用新型中的主时钟原理框图(北斗单/双向授时与GPS授时)。 具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型较佳实施例,以详细说明本实用新型的技 术方案。
如图1所示,本实用新型电力系统时间同步装置包括中心站系统、主时钟、从时钟和监控系统,中心站系统包括中心应用系统和中心接收系统,中 心站系统与主时钟通过一北斗卫星进行通讯,即中心站系统与主时钟通过一 北斗卫星进行无线连接,主时钟和从时钟通过光纤光缆或信号电缆(比如
422/485型号)以IRIG-B码(一种时间码)相连,从时钟是与监控系统进行 串口连接,中心站系统还与北斗卫星连接,来接收终端装置通过GPS卫星 或北斗卫星大系统发送的状态信息并分析后存入数据库,同时转发控制各终 端装置的指令;主时钟是接收卫星时间信号,经过解算、保持并输出标准时 间信息,提供比对功能,同时将时钟装置的各种状态通过北斗卫星发送到中 心站;从时钟具有扩展主时钟输出各种接口的能力;监控系统进行装置状态 数据检测及装置指令的控制功能,监控系统通过串口接收到相应的状态数据 进行分析并存入数据库,若装置状态不符合标准的则进行告警,同时进行本 地统计分析。
如图2所示,本实用新型主时钟(北斗单/双向授时与GPS授时)的工作原 理是:授时通过卫星时间源模块、中心管理控制模块、时间源检测模块、时 间源控制模块和IRIG-B码时间报文生成电路等完成,卫星时间源模块与北 斗天线、GPS天线连接并接收有线基准,并定时发送双向授时申请和时间源 对比,卫星时间源模块和中心管理控制模块之间相互发送状态信息,时间源 检测模块向中心管理控制模块发送检测信息,中心管理控制模块和时间源控 制模块之间相互发送状态信息,IRIG-B码时间报文生成电路通过光电隔离 向被授时装置发送B码和时间报文等信息。
其中卫星时间源模块包括GPS接收部分、北斗接收部分、有线B码时 间源输入部分这三大部分功能。GPS接收部分接收GPS卫星广播信号,根 据卫星信息解算出准确的时间信息输出。北斗接收部分接收北斗卫星广播信 号,根据卫星信息解算出准确的时间信息输出。有线B码时间源输入部分接 入有线的时间B码信号,提供给时间源控制模块选择输出。
本实用新型电力系统时间同步装置具有以下功能:A. 全网远程监控管理功能
本实用新型采用北斗双向通信功能的优势,将设备授时精度误差值、设 备内部各模块的状态信息以及设备的告警信息通过北斗卫星实时地汇报到 中心站,同时中心站可以根据中心原子钟或铷钟的情况进行比对,发出告警 信息,自动/手动进行设备的时间源控制,时间精度的漂移补偿、模块状态信 息的采集等操作。达到全网设备时间完全同步、运行状态实时监管。
B. 北斗双向授时功能
定时给北斗大系统发送双向授时申请,北斗大系统给解算出本地时钟延 时补偿值,从而修正本地时间精度,提高时钟绝对准确精度。
C. 时间源计算比对功能
守时电路为系统提供了一个内部振荡器,这使设备同时可以对时间源的 精度进行测量。卫星信号与内部晶体相互结合互为补充,可滤去卫星信号的 抖动,保证设备稳定的输出。同时保证时间信息的发送不会出现中断和缺秒 现象。同时根据装置所有的时间源信号进行比对,实时给相应的差值,报告 给中心系统。
D. 控制管理功能
控制管理功能主要有两方面的功能: 一方面各模块的状态实时报告给控
制管理模块,同时根据设定的频度报告给中心监控管理平台或设备监控管理
系统;另一方面完成分发中心监控管理平台或直接连接设备的监控管理系统 所下达的指令。
E. 时间源检测功能
时间源检测主要分为两个方面: 一是对秒脉冲的收敛程度进行检测,即 测试1PPS (秒脉冲信号)的抖动,这能反映出一个卫星时钟的质量。另一 方面是绝对误差的测试,即使用本装置为标准时间源与被测时间源进行对 比,主要检测时钟的精度与故障。
F. 时间源控制功能先级顺序进行判断与选择输出时间信号。
G..高精度授时、守时功能
本实用新型同步主时钟采用先进的技术算法,配合创新的思维方式,使
其授时的精度更高,GPS授时精度优于100ns,北斗双向授时精度优于100ns, 北斗单向授时精度优于200ns。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域的技术人员应 当理解,这些仅是举例说明,在不背离本实用新型的原理和实质的前提下, 可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此,本实用新型的保护范围由 所附权利要求书限定。

Claims (4)

1、一种电力系统时间同步装置,其特征在于,其包括中心站系统、主时钟、从时钟和监控系统,中心站系统与主时钟通过一北斗卫星进行无线连接,主时钟和从时钟相连,从时钟与监控系统进行串口连接。
2、 如权利要求1所述的电力系统时间同步装置,其特征在于,所述主 时钟和从时钟通过光纤光缆相连。
3、 如权利要求1所述的电力系统时间同步装置,其特征在于,所述主 时钟和从时钟通过信号电缆相连。
4、 如权利要求1所述的电力系统时间同步装置,其特征在于,所述中 心站系统与北斗卫星连接。
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