电力时间同步系统介绍

智能变电站时间同步系统成都可为科技开展目录1、绪论2、现代授时技术5、处理方案2.1方式一〔站控层NTP、间隔层/过程层IRIG-B〕2.2方式二〔站控层NTP、间隔层/过程层PTP，间隔层IRIG-B〕2.3方式三〔三网合一，全站PTP〕3、技术开展方向时间基准频率基准搬运钟、长波、卫星、地面链路。。。。。时间系统电力军事通讯铁路民航广电气候金融物联网地震预告世界时历书时原子时协调世界时行业授时接口时间同步设备行业运用同步技术绪论

时间有两个含义：“时辰〞：即某个事件何时发生；“时间间隔〞：即某个时间相对于某一时辰继续了多久。频率的定义：周期信号在单位时间〔1s〕内的变化次数〔周期数〕。假设在一定时间间隔T内周期信号反复变化了N次，那么频率可表达为：f＝N/T 频率与时间亲密相关，〔在数学上〕通常称其为时间的倒数，这反映了频率的含义来自于对周期事件〔即在一定的时间间隔内反复出现的事件〕的丈量这个现实。绪论

时间同步根底时间与频率绪论同步信号之间在频率或相位上坚持某种严厉的特定关系，即在相对应的有效瞬间以同一平均速率出现时间同步经过一定的比对手段使两个时钟时辰坚持一致时间同步分类相对时间同步，是指某个系统内的时钟所进展的时间同步绝对时间同步，是指除了完本钱系统内的时间同步外，还要与国家规范时间和国际规范时间UTC一样步

时间基准时间原点时间尺度（1秒）使用情况世界时UT以本初子午线的平子夜起算的平太阳时平太阳日的1/86400准确度约为10－7先被历书时代替目前被原子时代替历书时时间参考点为1900年1月1日0时整。回归年长度的1/31556925.9747准确度达1×10－9被原子时代替原子时TAI1958年1月1日0时0分0秒UT的瞬间。铯-133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9192631770周所持续的时间；当前的时间基本计量系统1000万年仅误差1秒世界协调时UTC与世界时原点一致国际原子时TAI和世界时UT1的结合，UTC(t)-TAI(t)=N秒（N为整数），

UTC(t)-UT1(t)

<0.9秒以闰秒方式修正UT1与TAI之间的差值，闰秒时间规定：6月30或12月31日的最后一分钟为61秒或59秒绪论

时间基准绪论频率基准主要分类石英钟温补晶振，恒温晶振，压控晶振原子钟铯原子钟、氢原子钟、铷原子钟原子钟精度：铯>氢>铷光钟新一代原子钟。分为原子光钟和离子光钟，2021年美国铝离子光钟，精度可达37亿年误差不到1秒处理方案电力时间同步系统的演进普通厂站时间同步系统全省广域时间频率同步网全国广域时间频率同步网2021年1月24日，国家电网因时间错误呵斥国调中心和四川省调相关系统和设备缺点，使四川二滩电站和瀑布沟电厂发电机组异常关机。2021年4月15日，国家电网公司国调中心发布2021年82号文件，要求加强对时间的运转管理。高精度时间同步对电力系统曾经异常重要!需求必要重要异常重要单运用系统卫星单钟不同的需求对应不同的处理方案数字化厂站时间同步系统SDH设备,远动维护安装、测控安装缺点录波、雷电定位行波测距、监控系统…OPEN3000、D5000WARMS、EMS/GIS计费系统…调度技术支撑平台变电厂站二次设备或系统通讯系统处理方案电力系统时间运用主时钟屏主时钟1主时钟2光输出时间信号扩展屏光接纳光缆时间信号扩展安装时间信号扩展安装光接纳时间信号扩展安装时间信号扩展安装光缆IRIG-B〔DC〕码脉冲IRIG-B码网络串口脉冲串口IRIG-B码网络北斗GPSB码B码时间信号扩展屏处理方案常规变电站时间同步系统组成四川西昌500kV变电站拓扑图处理方案数字变电站构造站控层：自动化站级监视控制系统、站域控制、通讯系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制〔SCADA〕、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、维护信息管理等相关功能间隔层：继电维护安装、系统测控安装、监测功能组主IED等二次设备过程层：变压器、断路器、隔分开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子安装处理方案智能变电站时间同步网典型组网方式方式一站控层采用SNTP/NTP授时，间隔层和过程层设备采用IRIG_B(DC)对时典型运用：陕西延安750KV智能变电站；方式二配置一套北斗/GPS双卫星时间同步系统；站控层采用SNTP/NTP授时，间隔层和过程层设备采用PTP对时,间隔层设备同时接纳IRIG_B码；典型运用：吉林长春南500KV智能变电站方式三配置双套北斗/GPS,站控层、间隔层、过程层均采用PTP对时方式；AB网双网双备，同时具备两个PTP主钟在线任务，经过BMC算法决策任务形状典型运用：辽宁何家变220KV智能变电站处理方案方式一站控层采用SNTP/NTP授时，间隔层和过程层设备采用IRIG_B(DC)对时；不占用间隔层，过程层网络资源，对时网独立，各层之间采用“点对点〞方式衔接，用时设备大部分都具备IRIG_B码对时接口，技术成熟，对时精度较高；单向授时，途径时延扣除不一致，需求点对点接线，接线较多，施工繁杂，无法共享站内网络资源，数字化变电站的数字化，网络化的要求不一致；组网特点早期智能站通常采用的对时组网方式。处理方案方式一处理方案方式二站控层采用SNTP/NTP授时，间隔层和过程层设备采用PTP对时,间隔层设备同时接纳IRIG_B码，只需一个PTP主时钟；是一个过渡方案，由点对点，单向授时，到共享网络资源双向授时的过渡，PTP技术的运用还不成熟，二次设备对PTP技术的支持还不可靠，对间隔层进展了IRIG_B的冗余备份，保证间隔层对时间的平安运用，全站仅配置了一套对时设备，时间源头的冗余配置不够。组网特点2021年IEEE1588V2-2021发布后，数字化变电站开场运用这种以太网网络准确时间同步技术。处理方案方式二处理方案方式三配置双套北斗/GPS,站控层、间隔层、过程层均采用PTP对时方式；AB网双网双备，两个PTP主钟在线任务，经过BMC算法决策任务形状；AB网中心交换机作为外部时钟失效后的备用PTP主钟；共享网络资源授时，站控层PTP与MMS共享网络资源，间隔层、过程层PTP与GOOSE,SMV共享网络资源；组网与数字化变电站的网络构造一致，没有额外的衔接线；对PTP输出的时间跳变进展严厉控制，不得超越100ns;保证时钟设备在缺点退出网络运转后重新进入网络参与对时的平滑接入;组网特点现阶段，这种以太网网络准确时间同步技术在数字化变电站的IED设备的支持度高，检测机构也有针对性检测，没有强迫要求但设有委托性测试，也有相关的检测规范正在制定，推进该项技术的成熟和平安运用。处理方案方式三处理方案方式三时间同步管理方式调度主站组网特点一：时间同步监测中，NTP采用客户/效力器方式。该方式中，时间管理效力器为客户端，被监测设备为效力端。时间管理效力器定期向被监测设备发送报文。时间管理效力器按照被监测设备前往的时钟报文计算时钟偏向，但不会修正被监测设备的时钟监测用途NTP与对时用途NTP的区分第一层维护，IP协议的访问控制。对时NTP效力端仅存在于时钟安装，监测NTP效力端存在于被监测安装，它们的IP地址不同，因此正确配置IP地址后，监测的恳求不会与对时恳求混淆，保证了不同用途的NTP效力不会冲突。第二层维护，协议标识的访问控制。经过ReferenceIdentifier字段区分监测和对时的NTP效力。监测的NTP不应呼应“TSSM〞标识以外的恳求报文；对时的NTP那么不应呼应标识为“TSSM〞的恳求。从而保证了任何情况下两者不会冲突。时间同步管理方式站控层组网特点站控层监控主机作为管理端，对时钟安装、测控安装、缺点录波安装、PMU、智能终端的时钟同步形状进展监测管理，其监测原理为NTP乒乓原理〔四时标〕过程层组网特点对于智能终端和支持GOOSE的合并单元，时间同步监测数据和设备形状自检数据都经过GOOSE传输，其监测原理为NTP乒乓原理〔四时标〕，时间同步管理实施方案构造图时间同步管理实施方案全智能型变电站时间同步方式试点工程何家变组网特点全站采用DL/T860规范的自动化系统，站控层网络采用MMS、G00SE、对时三网合一共享网络资源授时，站控层PTP与MMS共享网络资源，间隔层、过程层PTP与GOOSE,SMV共享网络资源；组网与数字化变电站的网络构造一致，没有额外的衔接线；对PTP输出的时间跳变进展严厉控制，不得超越100ns;保证时钟设备在缺点退出网络运转后重新进入网络参与对时的平滑接入;何家变试点工程构造图全智能型变电站时间同步重要性经过交换机将MSV、GOOSE、时间同步网络合并为一个物理网络由于MSV、GOOSE数据在网络中的传输要经过时间同步系统提供的时标信息，所以时间同步系统的稳定性、可靠性要得到保证！

技术特点两网一致天地互备广域同步依托北斗技术开展方向广域时间频率同步系统整体设计灵敏组态强化管理可控运转规范接口开放兼容分级实施逐渐完善设计原那么技术开展方向广域时间频率同步系统技术开展方向广域时间频率同步系统组成技术开展方向广域时间频率同步系统广域时间频率同步，频率时间两网一致分级分层在线监测，横向纵向全覆盖管理功能目的性能目的广域同步时间精度整体优于1us提供的BITS信号满足ITUG.811、G.812、G.813的不同等级对时间同步精度进展精度丈量，提供压毫秒级的丈量数据;技术开展方向广域时间频率同步技术技术开展方向广域时间频率同步技术同时提供同步的时间时辰信息，SDH通讯网需求的一致频率信号源规范接口〔频率传输提供2M信号，时间传输采用PTP协议〕，整体规划，向上兼容，零散到整体，分布实施，逐渐完成。冗余设计，时间频率的多源头；时钟内部源灵敏配置；SDH光通讯网络为网络根底；多种输出信号特性。功能和特点技术开展方向广域时间频率同步技术效力于电网暂态、动态数据分布采样分布式测控系统同步采样与控制如：广域维护，广域向量丈量，同步通讯；记录事件的时间、事件发生的先后次序，查找事故的缘由、明晰事故发生过程；对缺点分析的时间精度有明确要求，行波缺点测距、雷电定位对时间同步精度要求优于1us。效力于电网缺点分析技术开展方向广域时间频率同步技术效力于SDH同步通讯，提供BITS时钟源外部时钟源——直接利用外部输入站时钟〔2048kHz或2Mb/s〕线路时钟源——从STM－N线路信号中提取时钟每个SDH网络单元中的SETPI模块提供了输出定时和输入定时接口，接口具有G.7032Mbit/s的物理特性。外部提供的定时源普通有三种〔1〕PDH网同步中的2048kHZ同步定时源〔2〕同局中其他SDH网络单元输出的定时〔3〕同局中BITS输出的时钟。普通在较大的局站中，设备有称为综合定时供应系统〔BITS〕的时钟源。BITS接纳国内基准或其他如GPS的定时基准同步，具有坚持功能。局内需求同步的SDH设备均受其同步。技术开展方向广域时间频率监测技术强化管理可控运转技术开展方向广域时间频率监测技术信号缺乏外部时源信号形状天线损坏天线形状OEM板损坏OEM板形状

时源异常时间延续性形状

主晶振形状主晶振形状

时钟硬件缺点设备硬件自检形状

时钟电源缺点电源模块形状对时信号源或链路缺点对时接口形状设备未对时对时接口形状&对时效力形状

对时信号异常时间延续性形状授时设备形状监测受时设备/系统形状监测技术开展方向广域时间频率监测技术站内提供各授时、受时设备监测安装时间间的同步差值站间提供中心站与监测安装间的同步差值分级丈量，关联形状分析同步时钟设备具备本身频率同步性能的自检信息，提供的BITS信号输出SSM同步形状信息，指示频率源质量。同步性能监测频率形状监测技术开展方向广域时间频率同步系统管理技术技术开展方向广域时间频率同步系统管理技术以调度管理层次为准，进展分级管理参与时间同步业务的一切的授时设备，电力行业业务设备和业务系统管理对象管理分级管理内容一切与对时同步有关的形状数据，丈量数据，主要来自时间同步在线监测系统技术开展方向广域时间频率同步系统管理技术主要研讨。1、研讨组态方式，厂站端授时设备、用时设备的时间形状信息接纳到调度管理平台后的表现方式；经过横向纵向比较动态分析分布各厂站的授时设备信息，把授时设备输出的时间信号属性正确客观的反映出来，设备的任务形状情况反映出来，根据查询统计分析等手段对系统所管理的厂站端授时设备进展检修正造指点；2、经过对授时设备和用时设备的时间形状信息进展比较分析，了解用时设备的实践用时情况，并对用时设备进展时间功能的检修正造指点；3、完成厂站端时间设备的运转情况统计考核，并对分析结果打印上报；4、思索时间精度远程管理系统建立过程中，针对厂站端已建立的授时设备，如何进展管理和检测。5、完成对全网内各分布站点的时间同步系统从授时到用时设备的全面管理和监测。技术开展方向广域时间频率同步系统管理技术发掘授时设备输出时间自然属性，智能分析授时设备的任务形状；建立搜集的授时设备的内部各时间源时间和形状信息的关联性，以及输出时间与一切输入时间之间的数据差值，从众多的信息中提取设备输出时间的稳定性，延续性，可靠性，智能分析其授时的精度情况，可用情况；建立各信息间的关联性以及发掘时间自然属性的