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變電站北斗衛星同步時(shí)鐘系統的應用

前言：

北斗衛星同步時(shí)鐘系統主要應用于電網(wǎng)，變電站，調度中心，自動(dòng)化，電廠(chǎng)等對時(shí)間精度有要求的系統中，主要針對各個(gè)系統調控有序運行的時(shí)間觸發(fā)性問(wèn)題，當電力系統發(fā)生故障時(shí)，既可實(shí)現全站各系統在統一時(shí)間基準下的運行監控和事故后故障分析，也可以通過(guò)各保護動(dòng)作、開(kāi)關(guān)分合的先后順序及準確時(shí)間來(lái)分析事故的原因及過(guò)程。隨著(zhù)電網(wǎng)的日益復雜、裝機容量的提高和電網(wǎng)的擴大，提供標準時(shí)間的時(shí)鐘基準成為電廠(chǎng)、變電站乃至整個(gè)電力系統的迫切需要，時(shí)鐘的統一是保證電力系統安全運行，提高運行水平的一個(gè)重要措施，是變電站自動(dòng)化系統的最基本要求之一。

 

1、變電站北斗衛星同步時(shí)鐘系統的選擇

 

變電站北斗衛星同步時(shí)鐘系統的選擇，應該考慮應用環(huán)境的系統設備的相互調控問(wèn)題，還要考慮整個(gè)系統中時(shí)鐘的配置性問(wèn)題，其對變電站時(shí)鐘系統的授時(shí)依據有著(zhù)基礎的參考性。

變電站由于系統的龐大性和整體環(huán)境的復雜性，變電站時(shí)鐘系統在配置中有著(zhù)完整的時(shí)間同步規范，并隨著(zhù)變電站系統設備的不同更新，時(shí)間同步規范也隨之進(jìn)行修改增補。

 

2、變電站衛星同步時(shí)鐘系統參數

 

ZRBG2000衛星時(shí)鐘系統由北斗衛星時(shí)鐘系統、GPS衛星時(shí)鐘系統、本地時(shí)鐘系統以及由這3種時(shí)鐘系統組合信號變換的輔助光電子系統組成。接收GPS（全球定位系統）、北斗衛星信號、CDMA信號和遠地傳送來(lái)的NTP時(shí)間信號以及IRIG-B碼信號獲得時(shí)間信息，可根據客戶(hù)不同需求，選擇相應的功能的板卡，同步產(chǎn)生IRIG-B碼信號、秒脈沖、分脈沖、串口時(shí)間信息信號、網(wǎng)絡(luò )授時(shí)接口及報警信息，系統對各種配置信息進(jìn)行自動(dòng)保存，是建立時(shí)間尺度、實(shí)現時(shí)間統一同步的實(shí)用型電子儀器。

本地守時(shí)系統精度為10-8，高為10-9。在GPS、北斗衛星系統正常的情況下，本地時(shí)鐘系統被衛星所同步。當衛星系統連接故障時(shí)，時(shí)鐘主機自動(dòng)切換到本地時(shí)鐘，仍舊能夠提供高精度時(shí)鐘輸出。

在電力行業(yè)應用中，我們主要以GPS/BD2000型作為變電站時(shí)鐘系統的主時(shí)鐘，該衛星雙模接收系統既能夠同時(shí)接收北斗/GPS雙星系統，也能夠單獨分別接收GPS或者北斗衛星系統?；谧羁煽糠绞?，本時(shí)鐘系統采用了雙星模式。雙模式同時(shí)接收國產(chǎn)北斗衛星系統和美國GPS全球定位系統衛星，使得參與同步定位的衛星數量大幅增加，并且搜星速度快，同步定位精度比單獨GPS方式更高，時(shí)鐘精度更精準。

 

3、變電站衛星同步時(shí)鐘系統應用

 

變電站衛星同步時(shí)鐘系統受系統及整個(gè)大環(huán)境的影響，分為多個(gè)階段進(jìn)行設備的配置及擴展。

我們以變電站原料站基地項目為主進(jìn)行說(shuō)明，原料站主要用于電廠(chǎng)內操作中心，數據中心，預留車(chē)間三環(huán)網(wǎng)絡(luò )的時(shí)間同步，用于兩套同樣配置的GPS/BD2000型時(shí)鐘同步系統放置在操作中心，連接三個(gè)系統的核心交換機設備，實(shí)現第一階段運行網(wǎng)絡(luò )設備的時(shí)間同步問(wèn)題。

 

系統圖如下所示：

設備在前期配置過(guò)程中，需要在樓頂或空曠的地方安裝北斗GPS雙模天線(xiàn)，便于更好的接收衛星信號。系統包括2臺時(shí)鐘主機，實(shí)現雙主機熱備用。一臺時(shí)鐘主機故障時(shí)，不影響系統運行。

分機包括本地守時(shí)時(shí)鐘系統和能夠接受2臺上位主時(shí)鐘的光同步時(shí)鐘信號。當1臺主時(shí)鐘故障時(shí)，分機會(huì )自動(dòng)切換到備用主時(shí)鐘。當2臺主時(shí)鐘均未連接時(shí)，分機保持高精度自身時(shí)鐘運行。

變電站時(shí)鐘系統輸出的時(shí)鐘同步信號應包括脈沖信號，IRIG-B(DC/AC)碼，RS485串口時(shí)間報文，網(wǎng)絡(luò )時(shí)間報文等信號，且滿(mǎn)足以下功能：

1） 具有運行狀態(tài)指示，時(shí)間信息顯示，故障指示等功能；

2） 具有電源告警，故障告警功能；

3） 具有參數設置，日志信息存儲，查詢(xún)等功能；

4） 多種對時(shí)規約，可由用戶(hù)要求指定，支持硬對時(shí)（PPS、PPM、PPH）、軟對時(shí)（串口報文）、編碼對時(shí)（IRIG-B、DCF77）和網(wǎng)絡(luò )NTP對時(shí)，可以滿(mǎn)足國內外不同設備的對時(shí)接口要求。   

5） 多時(shí)間源可供選擇，除采用GPS系統外，還可選用我國的北斗星系統，可靠性更高。

6） 整個(gè)時(shí)鐘系統采用統一的信息接口和數據模型，滿(mǎn)足站端時(shí)間同步狀態(tài)監測要求；

7） 可選配同步監測功能，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )時(shí)間報文交互或監測IRIG-B(DC/AC)碼，秒脈沖等方式實(shí)現時(shí)間信號的監測。

 

4、變電站衛星同步時(shí)鐘系統的說(shuō)明

 

變電站時(shí)鐘系統設備均采用模塊化配置設備，輸出信號功能及性能完全滿(mǎn)足電廠(chǎng)所需要被授時(shí)設備的要求。且后期擴展設備的配置，在項目應用中，一般建議與第一階段時(shí)鐘系統配置相同，這是由于部分電廠(chǎng)在后期延展時(shí)，進(jìn)行區別與其他校時(shí)應用或系統要求的不同可進(jìn)行更改。

山東正瑞生產(chǎn)的變電站衛星時(shí)鐘同步系統，多時(shí)鐘之間傳遞的信息傳輸采用適用于變電站的授時(shí)方式，通常IRIG-B碼比較常用，且與間隔層，過(guò)程層設備時(shí)間信息傳輸采用IRIG-B(DC)碼較多，與站控層設備之間的信息傳輸采用NTP/SNTP方式較多。

 

結語(yǔ)：

由于電廠(chǎng)、變電站大多采用不同廠(chǎng)家的微機自動(dòng)化設備，因此各個(gè)設備的對時(shí)方式也各不相同。需要根據變電站的系統調控性分期投運，同時(shí)需要對直接主控設備、擁有IRIG-B碼接口的設備、串口直接連接的工控機、需要單獨進(jìn)行設置的插卡式卡槽機進(jìn)行時(shí)間同步設置等一些新的配置要求。

山東正瑞電子有限公司二十年專(zhuān)業(yè)從事同步時(shí)鐘,衛星同步時(shí)鐘,網(wǎng)絡(luò )時(shí)間服務(wù)器,北斗時(shí)鐘,GPS時(shí)鐘等系統產(chǎn)品的研發(fā)、設計和生產(chǎn)，在國內同行業(yè)獨具優(yōu)勢憑借著(zhù)質(zhì)量過(guò)硬的產(chǎn)品，穩定的運行，我司衛星同步時(shí)鐘系統已廣泛應用在國防、智慧交通、智慧醫療、智慧教育、電力系統等各個(gè)領(lǐng)域，并得到了用戶(hù)對正瑞品牌產(chǎn)品的一致好評！關(guān)于更多時(shí)間同步的問(wèn)題，可及時(shí)咨詢(xún)我公司業(yè)務(wù)人員！

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