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北斗衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用
來源:正瑞電子        瀏覽:1858         發(fā)布日期:2023-10-30

前言:

北斗衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)主要應(yīng)用于電網(wǎng),變電站,調(diào)度中心,自動化,電廠等對時間精度有要求的系統(tǒng)中,主要針對各個系統(tǒng)調(diào)控有序運(yùn)行的時間觸發(fā)性問題,當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,既可實現(xiàn)全站各系統(tǒng)在統(tǒng)一時間基準(zhǔn)下的運(yùn)行監(jiān)控和事故后故障分析,也可以通過各保護(hù)動作、開關(guān)分合的先后順序及準(zhǔn)確時間來分析事故的原因及過程。隨著電網(wǎng)的日益復(fù)雜、裝機(jī)容量的提高和電網(wǎng)的擴(kuò)大,提供標(biāo)準(zhǔn)時間的時鐘基準(zhǔn)成為電廠、變電站乃至整個電力系統(tǒng)的迫切需要,時鐘的統(tǒng)一是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,提高運(yùn)行水平的一個重要措施,是變電站自動化系統(tǒng)的最基本要求之一。

 

1、變電站衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)的選擇

 

變電站北斗衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)的選擇,應(yīng)該考慮應(yīng)用環(huán)境的系統(tǒng)設(shè)備的相互調(diào)控問題,還要考慮整個系統(tǒng)中時鐘的配置性問題,其對變電站時鐘系統(tǒng)的授時依據(jù)有著基礎(chǔ)的參考性。

變電站由于系統(tǒng)的龐大性和整體環(huán)境的復(fù)雜性,變電站時鐘系統(tǒng)在配置中有著完整的時間同步規(guī)范,并隨著變電站系統(tǒng)設(shè)備的不同更新,時間同步規(guī)范也隨之進(jìn)行修改增補(bǔ)。

 

2、變電站衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)參數(shù)

 

ZRBG2000北斗衛(wèi)星同步系統(tǒng)北斗衛(wèi)星時鐘系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星時鐘系統(tǒng)、本地時鐘系統(tǒng)以及由這3種時鐘系統(tǒng)組合信號變換的輔助光電子系統(tǒng)組成。接收GPS(全球定位系統(tǒng))、北斗衛(wèi)星信號、CDMA信號和遠(yuǎn)地傳送來的NTP時間信號以及IRIG-B碼信號獲得時間信息,可根據(jù)客戶不同需求,選擇相應(yīng)的功能的板卡,同步產(chǎn)生IRIG-B碼信號、秒脈沖、分脈沖、串口時間信息信號、網(wǎng)絡(luò)授時接口及報警信息,系統(tǒng)對各種配置信息進(jìn)行自動保存,是建立時間尺度、實現(xiàn)時間統(tǒng)一同步的實用型電子儀器。

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本地守時系統(tǒng)精度為10-8,高為10-9。在GPS、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)正常的情況下,本地時鐘系統(tǒng)被衛(wèi)星所同步。當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)連接故障時,時鐘主機(jī)自動切換到本地時鐘,仍舊能夠提供高精度時鐘輸出。

在電力行業(yè)應(yīng)用中,我們主要以ZRBG2000型作為變電站時鐘系統(tǒng)的主時鐘,該衛(wèi)星雙模接收系統(tǒng)既能夠同時接收北斗/GPS雙星系統(tǒng),也能夠單獨(dú)分別接收GPS或者北斗衛(wèi)星系統(tǒng)?;谧羁煽糠绞剑緯r鐘系統(tǒng)采用了雙星模式。雙模式同時接收國產(chǎn)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和美國GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星,使得參與同步定位的衛(wèi)星數(shù)量大幅增加,并且搜星速度快,同步定位精度比單獨(dú)GPS方式更高,時鐘精度更精準(zhǔn)。

 

3、變電站衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)應(yīng)用

 

變電站北斗衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)受系統(tǒng)及整個大環(huán)境的影響,分為多個階段進(jìn)行設(shè)備的配置及擴(kuò)展。

我們以變電站原料站基地項目為主進(jìn)行說明,原料站主要用于電廠內(nèi)操作中心,數(shù)據(jù)中心,預(yù)留車間三環(huán)網(wǎng)絡(luò)的時間同步,用于兩套同樣配置的GPS/BD2000型時鐘同步系統(tǒng)放置在操作中心,連接三個系統(tǒng)的核心交換機(jī)設(shè)備,實現(xiàn)第一階段運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時間同步問題。

 

系統(tǒng)圖如下所示:


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設(shè)備在前期配置過程中,需要在樓頂或空曠的地方安裝北斗GPS雙模天線,便于更好的接收衛(wèi)星信號。系統(tǒng)包括2臺時鐘主機(jī),實現(xiàn)雙主機(jī)熱備用。一臺時鐘主機(jī)故障時,不影響系統(tǒng)運(yùn)行。

分機(jī)包括本地守時時鐘系統(tǒng)和能夠接受2臺上位主時鐘的光同步時鐘信號。當(dāng)1臺主時鐘故障時,分機(jī)會自動切換到備用主時鐘。當(dāng)2臺主時鐘均未連接時,分機(jī)保持高精度自身時鐘運(yùn)行。

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

1) 具有運(yùn)行狀態(tài)指示,時間信息顯示,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(shù)設(shè)置,日志信息存儲,查詢等功能;

4) 多種對時規(guī)約,可由用戶要求指定,支持硬對時(PPS、PPM、PPH)、軟對時(串口報文)、編碼對時(IRIG-B、DCF77)和網(wǎng)絡(luò)NTP對時,可以滿足國內(nèi)外不同設(shè)備的對時接口要求。   

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

6) 整個時鐘系統(tǒng)采用統(tǒng)一的信息接口和數(shù)據(jù)模型,滿足站端時間同步狀態(tài)監(jiān)測要求;

7) 可選配同步監(jiān)測功能,可通過網(wǎng)絡(luò)時間報文交互或監(jiān)測IRIG-B(DC/AC)碼,秒脈沖等方式實現(xiàn)時間信號的監(jiān)測。

 

4、變電站衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)的說明

 

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變電站時鐘系統(tǒng)設(shè)備均采用模塊化配置設(shè)備,輸出信號功能及性能完全滿足電廠所需要被授時設(shè)備的要求。且后期擴(kuò)展設(shè)備的配置,在項目應(yīng)用中,一般建議與第一階段時鐘系統(tǒng)配置相同,這是由于部分電廠在后期延展時,進(jìn)行區(qū)別與其他校時應(yīng)用或系統(tǒng)要求的不同可進(jìn)行更改。

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

 

結(jié)語:

由于電廠、變電站大多采用不同廠家的微機(jī)自動化設(shè)備,因此各個設(shè)備的對時方式也各不相同。需要根據(jù)變電站的系統(tǒng)調(diào)控性分期投運(yùn),同時需要對直接主控設(shè)備、擁有IRIG-B碼接口的設(shè)備、串口直接連接的工控機(jī)、需要單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置的插卡式卡槽機(jī)進(jìn)行時間同步設(shè)置等一些新的配置要求。

山東正瑞電子有限公司二十年專業(yè)從事同步時鐘,衛(wèi)星同步時鐘,網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器,北斗時鐘,GPS時鐘等系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn),在國內(nèi)同行業(yè)獨(dú)具優(yōu)勢憑借著質(zhì)量過硬的產(chǎn)品,穩(wěn)定的運(yùn)行,我司北斗衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在國防、智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧教育、電力系統(tǒng)等各個領(lǐng)域,并得到了用戶對正瑞品牌產(chǎn)品的一致好評!關(guān)于更多時間同步的問題,可及時咨詢我公司業(yè)務(wù)人員!


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