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北斗时钟同步服务器、北斗校时
北斗校时在电力时间同步系统概述说明
来源:时频网作者:小安网址:http://www.tf086.com

北斗校时在电力的时间同步说明

与GPS、GLONASS和伽利略系统相比,北斗系统的星座搭建从一开始就与众不同。卫星的三大功用:导航、通信与遥感,既然我们已经如火如荼的在建设具备导航功能的北斗系统,发展自主的通信与遥感卫星也仅仅是时间问题。

电网是一个巨大的系统工程,要确保电厂、变电站的设备运转同步进行,必须首先要确保设备内部时钟的一致性。为了统一内部时钟,此前我国电力系统不得不把美国的GPS(全球定位系统)作为主要的授时手段,通过GPS的民用频道向电力系统的电力自动化设备、微机监控系统、安全自动保护设备、故障及事件记录等智能设备提供授时信号,以实现电力系统的“同步”运行。

但是,这一做法也存在着巨大的隐患。电力工业的安全生产关系国家能源安全和国民经济命脉,一旦发生紧急事态,GPS信号关闭或调整,将引发我国电网系统的重大安全事故。目前,我国电网每年都有因GPS卫星授时不准而发生的事故,给国家带来了巨大的经济损失。

基于我国北斗导航系统研制成功并投入使用的“北斗电力全网时间同步管理系统”,结束了我国电力运行时间完全倚赖美国GPS全球定位系统的历史,解决了电力系统时间同步应用中的三个难题:可靠的时钟源,全网时间同步管理,远程集中实时监测维护。有效保障了我国电力安全和国家安全。

   北斗卫星系统是我国自主研制的区域性卫星导航定位和通信系统,具有首次定位快、无通讯盲区、保密性强等特点。“研制基于北斗系统的电力授时系统,可以有效保障我国电力安全和国家安全。”

SYN4505型标准同步时钟是由西安同步电子科技有限公司精心设计、自行研发生产的一款多功能时钟设备,设备前面板简易图如下所示:

SYN4505型标准同步时钟 前面板简易图

内装高精度恒温晶振0CXO,接收北斗二代/GPS/GLONASS卫星信号和IRIG-B码信号,优先选择卫星信号,使用外部定时信号对本机进行时间同步,产生交直流IRIG-B码信号、时、分、秒脉冲信号、NTP网络授时,串行口时间信息和1PPS(秒信号)同步脉冲信号,是电力系统建立时间尺度、实现时间统一同步的实用电子仪器。

SYN4505型标准同步时钟能同时接收GPS卫星与我国北斗卫星时间信号,当接收到外部时间基准信号时,被外部时间基准信号同步;当接收不到外部时间基准信号时,保持一定的走时准确度,当外部时间基准信号接收恢复时,切换到正常状态工作。接口扩展装置功能,主要为IRIG-B(DC)时码与串口时间报文方式,以满足全站各设备的对时要求。

在实际应用中,电力授时系统原理图,如下所示:

北斗电力授时系统整体设计原理图

电网内新配置的主时钟,可接收北斗二代/GPS卫星信号和IRIG-B码信号,通过NTP端口为电站级监控系统设备提供网络时钟同步信号,通过B码端口为扩展时钟提供时钟信号,扩展时钟为电站内设备提供多达40路的RS-232报文、直流B码、光口B码、PPS格式时钟同步信号。扩展时钟可接收GPS和北斗星定位系统卫星时钟信号,在上级时钟同步信号中断时,提供本地时钟信号,实现电站设备的时钟同步。

在设计中,为维持电厂全面需求,我们特在设备上设计了三种工作模式,括自动模式,手动模式,守时模式等三种模式,其中自动模式表示优先选择卫星信号,然后选择IRIG-B信号;手动模式表示由用户手动选择外部参考;守时模式表示不接收外部参考,使用设备内部铷钟进行守时。

由于电力化设备的多样复杂性,需要提供多达40路的多种同步接口方式。根据此要求,我们的设备可以同时满足输出1PPS输出,RS232C,RS422/485,串口输出TTL,RS422/485,光纤信号,以及各种电力输出信号,可扩展输出120组的路数。

同时,电厂提供国家电网安全标准,要求整个系统工作的严谨性,必须具备安全报警功能,并不能接触外网,根据此要求,我们选择的设备具备干接点报警功能:具有5个报警功能,分别为故障报警,卫星报警,IRIG-B(1)报警,IRIG-B(2)报警,失步报警。

根据电厂统一要求,完成新增各站gps及北斗天线的装配(为使用方便,必须使用双模天线),装配工艺以厂家要求为标准,为保障天线的安装距离及角度要求,将天线安装在大楼顶部(必须配有避雷器)。

对于北斗电力授时授时系统,方案的完善性还在不断的修整中,我们将致力做最好的时频服务!


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