CN2909277Y - 自适应pmu卫星同步时钟守时装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种在GPS锁星或失星状态下均能输出高精度的时钟信号，避免相量测量装置PMU受到偶然的GPS失星的影响；其方案是：一全球卫星定位系统GPS模块输出GPS秒脉冲信号给计数器和单片微处理器，另有一恒温晶体振荡器产生与GPS秒脉冲信号同步的频率，也送至计数器，计数器输出受单片微生理器控制，在锁星状态下，计数器输出GPS秒脉冲1PP信号，在失星状态下，计数器输出恒温晶振模拟GPS的秒脉冲1PP信号，由于恒温晶振的秒计时器计数值为当前测量的高精度频率，因此，由于时间、温度或其他因素造成的恒温晶振频率的漂移得到了自动的补偿，利用此方法在恒温晶振稳定度在10－9级别时，能保证秒脉冲时间偏差小于55us/5小时。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于相量测装置PMU的卫星同步时钟守时装置，属于电力系统及其自动化领域。
背景技术
在电力系统中，电网动态相量的实时异地同步测量，对于电力系统状态估计、稳定控制、故障识别及继电保护等具有重要意义。实现电网动态相量参数的实时异地同步测量，需要高精度的同步时间序列。在目前的技术中，大多数广域测量系统(WAMS)都采用GPS卫星时钟同步信号来实现相量测量装置(PMU)的同步采样。
在GPS卫星时钟接收器观察到3颗以上GPS卫星时，GPS处于锁星状态，秒脉冲1PPS精度可以达到1us。但是，GPS卫星时钟同步信号的接收会受到天线位置和天气状况等偶然因素的影响，在正常运行时有可能失去与卫星同步，而处于失星状态。在此状态下，GPS卫星时钟接收装置将处于GPS时钟失步状态，失步时间越长，造成测量误差越大(毫秒级误差)。在工频信号采样测量中，1°相角对应于55us。因此1ms的误差对应18°的相角误差，并且在失星状态下，时钟失步使相量误差快速增大，这将对广域测量系统WAMS电网稳定动态监控系统造成严重的测量误差和决策失误。
发明内容
本实用新型的目的就是为了实现在GPS锁星或失星状态下均能输出高精度的时钟信号，避免相量测量装置PMU受到偶然的GPS失星的影响；
本实用新型采用的技术方案如下：一全球卫星定位系统GPS模块输出GPS报文信号、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号给可编程逻辑控制器和单片微处理器，另有一恒温晶体振荡器产生与GPS秒脉冲信号同步的频率，可编程逻辑控制器输出GPS报文信号、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号给光纤发送器，光纤发送器发送至广域测量系统PMU；
恒温晶体振荡器还与另一可编程逻辑控制器连接，并与单片微处理器连接，受单片微处理器控制，单片微处理器对GPS输入的信号即时监控，在锁星状态下，可编程逻辑控制器输出GPS报文信号、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号，在失星状态下，控制输出恒温晶体振荡器模拟GPS的秒脉冲1PP信号。
在监视到GPS重新锁星的情况下，重新切换到输出GPS的1PP信号。
由于恒温晶振的秒计时器计数值为当前测量的高精度频率，因此，由于时间、温度或其他因素造成的恒温晶振频率的漂移得到了自动的补偿，利用此方法在恒温晶振稳定度在10-9级别时，能保证秒脉冲时间偏差小于55us/5小时。
附图说明
附图是本实用新型的电路方框图。
具体实施方式
请参阅附图所示，一全球卫星定位系统GPS模块1，输出GPS报文信号SD01、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号给可编程逻辑控制器2和单片微处理器3，另有一恒温晶体振荡器4产生与GPS秒脉冲信号同步的频率，也送至可编程逻辑控制器2，可编程逻辑控制器2输出GPS报文信号ESD01、秒脉冲E1PP信号和E10KHZ同步信号给光纤发送器7，光纤发送器7发送至相量测量装置PMU；恒温晶体振荡器4还与另一可编程逻辑控制器1连接，并与单片微处理器3连接，受单片微处理器3控制，单片微处理器3对GPS输入的信号即时监控，在锁星状态下，可编程逻辑控制器输2出GPS报文信号、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号，在失星状态下，控制输出恒温晶体振荡器4模拟GPS的秒脉冲1PP信号。
本实用新型主要电路器件型号是：单片微处理器3为AT89C52，可编程逻辑控制器2为XC95108，可编程逻辑控制器1XC9572，恒温晶振为SDP1945A，GPS接收模块为TU30。
Claims (2)
1、一种自适应相量测量装置PMU卫星同步时钟守时装置，其特征在于：全球卫星定位系统GPS模块输出GPS报文信号、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号给可编程逻辑控制器和单片微处理器，另有一恒温晶体振荡器产生与GPS秒脉冲信号同步的频率，可编程逻辑控制器输出GPS报文信号、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号给光纤发送器，光纤发送器发送至广域测量系统PMU。
2、按权利要求1所述的自适应相量测量装置PMU卫星同步时钟守时装置，其特征在于：恒温晶体振荡器还与另一可编程逻辑控制器连接，并与单片微处理器连接，受单片微处理器控制，单片微处理器对GPS输入的信号即时监控，在锁星状态下，可编程逻辑控制器输出GPS报文信号、秒脉冲1PP信号和10KHZ同步信号，在失星状态下，控制输出恒温晶体振荡器模拟GPS的秒脉冲1PP信号。
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