電力時(shí)間同步系統(tǒng)介紹

智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng)成都可為科技開展目錄1、緒論2、現(xiàn)代授時(shí)技術(shù)5、處理方案2.1方式一〔站控層NTP、間隔層/過程層IRIG-B〕2.2方式二〔站控層NTP、間隔層/過程層PTP，間隔層IRIG-B〕2.3方式三〔三網(wǎng)合一，全站PTP〕3、技術(shù)開展方向時(shí)間基準(zhǔn)頻率基準(zhǔn)搬運(yùn)鐘、長波、衛(wèi)星、地面鏈路。。。。。時(shí)間系統(tǒng)電力軍事通訊鐵路民航廣電氣候金融物聯(lián)網(wǎng)地震預(yù)告世界時(shí)歷書時(shí)原子時(shí)協(xié)調(diào)世界時(shí)行業(yè)授時(shí)接口時(shí)間同步設(shè)備行業(yè)運(yùn)用同步技術(shù)緒論

時(shí)間有兩個(gè)含義：“時(shí)辰〞：即某個(gè)事件何時(shí)發(fā)生；“時(shí)間間隔〞：即某個(gè)時(shí)間相對于某一時(shí)辰繼續(xù)了多久。頻率的定義：周期信號在單位時(shí)間〔1s〕內(nèi)的變化次數(shù)〔周期數(shù)〕。假設(shè)在一定時(shí)間間隔T內(nèi)周期信號反復(fù)變化了N次，那么頻率可表達(dá)為：f＝N/T 頻率與時(shí)間親密相關(guān)，〔在數(shù)學(xué)上〕通常稱其為時(shí)間的倒數(shù)，這反映了頻率的含義來自于對周期事件〔即在一定的時(shí)間間隔內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)的事件〕的丈量這個(gè)現(xiàn)實(shí)。緒論

時(shí)間同步根底時(shí)間與頻率緒論同步信號之間在頻率或相位上堅(jiān)持某種嚴(yán)厲的特定關(guān)系，即在相對應(yīng)的有效瞬間以同一平均速率出現(xiàn)時(shí)間同步經(jīng)過一定的比對手段使兩個(gè)時(shí)鐘時(shí)辰堅(jiān)持一致時(shí)間同步分類相對時(shí)間同步，是指某個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)鐘所進(jìn)展的時(shí)間同步絕對時(shí)間同步，是指除了完本錢系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)間同步外，還要與國家規(guī)范時(shí)間和國際規(guī)范時(shí)間UTC一樣步

時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)間原點(diǎn)時(shí)間尺度（1秒）使用情況世界時(shí)UT以本初子午線的平子夜起算的平太陽時(shí)平太陽日的1/86400準(zhǔn)確度約為10－7先被歷書時(shí)代替目前被原子時(shí)代替歷書時(shí)時(shí)間參考點(diǎn)為1900年1月1日0時(shí)整。回歸年長度的1/31556925.9747準(zhǔn)確度達(dá)1×10－9被原子時(shí)代替原子時(shí)TAI1958年1月1日0時(shí)0分0秒U(xiǎn)T的瞬間。銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級間在零磁場下躍遷輻射9192631770周所持續(xù)的時(shí)間；當(dāng)前的時(shí)間基本計(jì)量系統(tǒng)1000萬年僅誤差1秒世界協(xié)調(diào)時(shí)UTC與世界時(shí)原點(diǎn)一致國際原子時(shí)TAI和世界時(shí)UT1的結(jié)合，UTC(t)-TAI(t)=N秒（N為整數(shù)），

UTC(t)-UT1(t)

<0.9秒以閏秒方式修正UT1與TAI之間的差值，閏秒時(shí)間規(guī)定：6月30或12月31日的最后一分鐘為61秒或59秒緒論

時(shí)間基準(zhǔn)緒論頻率基準(zhǔn)主要分類石英鐘溫補(bǔ)晶振，恒溫晶振，壓控晶振原子鐘銫原子鐘、氫原子鐘、銣原子鐘原子鐘精度：銫>氫>銣光鐘新一代原子鐘。分為原子光鐘和離子光鐘，2021年美國鋁離子光鐘，精度可達(dá)37億年誤差不到1秒處理方案電力時(shí)間同步系統(tǒng)的演進(jìn)普通廠站時(shí)間同步系統(tǒng)全省廣域時(shí)間頻率同步網(wǎng)全國廣域時(shí)間頻率同步網(wǎng)2021年1月24日，國家電網(wǎng)因時(shí)間錯(cuò)誤呵斥國調(diào)中心和四川省調(diào)相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備缺點(diǎn)，使四川二灘電站和瀑布溝電廠發(fā)電機(jī)組異常關(guān)機(jī)。2021年4月15日，國家電網(wǎng)公司國調(diào)中心發(fā)布2021年82號文件，要求加強(qiáng)對時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)管理。高精度時(shí)間同步對電力系統(tǒng)曾經(jīng)異常重要!需求必要重要異常重要單運(yùn)用系統(tǒng)衛(wèi)星單鐘不同的需求對應(yīng)不同的處理方案數(shù)字化廠站時(shí)間同步系統(tǒng)SDH設(shè)備,遠(yuǎn)動(dòng)維護(hù)安裝、測控安裝缺點(diǎn)錄波、雷電定位行波測距、監(jiān)控系統(tǒng)…OPEN3000、D5000WARMS、EMS/GIS計(jì)費(fèi)系統(tǒng)…調(diào)度技術(shù)支撐平臺(tái)變電廠站二次設(shè)備或系統(tǒng)通訊系統(tǒng)處理方案電力系統(tǒng)時(shí)間運(yùn)用主時(shí)鐘屏主時(shí)鐘1主時(shí)鐘2光輸出時(shí)間信號擴(kuò)展屏光接納光纜時(shí)間信號擴(kuò)展安裝時(shí)間信號擴(kuò)展安裝光接納時(shí)間信號擴(kuò)展安裝時(shí)間信號擴(kuò)展安裝光纜IRIG-B〔DC〕碼脈沖IRIG-B碼網(wǎng)絡(luò)串口脈沖串口IRIG-B碼網(wǎng)絡(luò)北斗GPSB碼B碼時(shí)間信號擴(kuò)展屏處理方案常規(guī)變電站時(shí)間同步系統(tǒng)組成四川西昌500kV變電站拓?fù)鋱D處理方案數(shù)字變電站構(gòu)造站控層：自動(dòng)化站級監(jiān)視控制系統(tǒng)、站域控制、通訊系統(tǒng)、對時(shí)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)視、控制、告警及信息交互功能，完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制〔SCADA〕、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、維護(hù)信息管理等相關(guān)功能間隔層：繼電維護(hù)安裝、系統(tǒng)測控安裝、監(jiān)測功能組主IED等二次設(shè)備過程層：變壓器、斷路器、隔分開關(guān)、電流/電壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨(dú)立的智能電子安裝處理方案智能變電站時(shí)間同步網(wǎng)典型組網(wǎng)方式方式一站控層采用SNTP/NTP授時(shí)，間隔層和過程層設(shè)備采用IRIG_B(DC)對時(shí)典型運(yùn)用：陜西延安750KV智能變電站；方式二配置一套北斗/GPS雙衛(wèi)星時(shí)間同步系統(tǒng)；站控層采用SNTP/NTP授時(shí)，間隔層和過程層設(shè)備采用PTP對時(shí),間隔層設(shè)備同時(shí)接納IRIG_B碼；典型運(yùn)用：吉林長春南500KV智能變電站方式三配置雙套北斗/GPS,站控層、間隔層、過程層均采用PTP對時(shí)方式；AB網(wǎng)雙網(wǎng)雙備，同時(shí)具備兩個(gè)PTP主鐘在線任務(wù)，經(jīng)過BMC算法決策任務(wù)形狀典型運(yùn)用：遼寧何家變220KV智能變電站處理方案方式一站控層采用SNTP/NTP授時(shí)，間隔層和過程層設(shè)備采用IRIG_B(DC)對時(shí)；不占用間隔層，過程層網(wǎng)絡(luò)資源，對時(shí)網(wǎng)獨(dú)立，各層之間采用“點(diǎn)對點(diǎn)〞方式銜接，用時(shí)設(shè)備大部分都具備IRIG_B碼對時(shí)接口，技術(shù)成熟，對時(shí)精度較高；單向授時(shí)，途徑時(shí)延扣除不一致，需求點(diǎn)對點(diǎn)接線，接線較多，施工繁雜，無法共享站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源，數(shù)字化變電站的數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化的要求不一致；組網(wǎng)特點(diǎn)早期智能站通常采用的對時(shí)組網(wǎng)方式。處理方案方式一處理方案方式二站控層采用SNTP/NTP授時(shí)，間隔層和過程層設(shè)備采用PTP對時(shí),間隔層設(shè)備同時(shí)接納IRIG_B碼，只需一個(gè)PTP主時(shí)鐘；是一個(gè)過渡方案，由點(diǎn)對點(diǎn)，單向授時(shí)，到共享網(wǎng)絡(luò)資源雙向授時(shí)的過渡，PTP技術(shù)的運(yùn)用還不成熟，二次設(shè)備對PTP技術(shù)的支持還不可靠，對間隔層進(jìn)展了IRIG_B的冗余備份，保證間隔層對時(shí)間的平安運(yùn)用，全站僅配置了一套對時(shí)設(shè)備，時(shí)間源頭的冗余配置不夠。組網(wǎng)特點(diǎn)2021年IEEE1588V2-2021發(fā)布后，數(shù)字化變電站開場運(yùn)用這種以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確時(shí)間同步技術(shù)。處理方案方式二處理方案方式三配置雙套北斗/GPS,站控層、間隔層、過程層均采用PTP對時(shí)方式；AB網(wǎng)雙網(wǎng)雙備，兩個(gè)PTP主鐘在線任務(wù)，經(jīng)過BMC算法決策任務(wù)形狀；AB網(wǎng)中心交換機(jī)作為外部時(shí)鐘失效后的備用PTP主鐘；共享網(wǎng)絡(luò)資源授時(shí)，站控層PTP與MMS共享網(wǎng)絡(luò)資源，間隔層、過程層PTP與GOOSE,SMV共享網(wǎng)絡(luò)資源；組網(wǎng)與數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造一致，沒有額外的銜接線；對PTP輸出的時(shí)間跳變進(jìn)展嚴(yán)厲控制，不得超越100ns;保證時(shí)鐘設(shè)備在缺點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)后重新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)參與對時(shí)的平滑接入;組網(wǎng)特點(diǎn)現(xiàn)階段，這種以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確時(shí)間同步技術(shù)在數(shù)字化變電站的IED設(shè)備的支持度高，檢測機(jī)構(gòu)也有針對性檢測，沒有強(qiáng)迫要求但設(shè)有委托性測試，也有相關(guān)的檢測規(guī)范正在制定，推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的成熟和平安運(yùn)用。處理方案方式三處理方案方式三時(shí)間同步管理方式調(diào)度主站組網(wǎng)特點(diǎn)一：時(shí)間同步監(jiān)測中，NTP采用客戶/效力器方式。該方式中，時(shí)間管理效力器為客戶端，被監(jiān)測設(shè)備為效力端。時(shí)間管理效力器定期向被監(jiān)測設(shè)備發(fā)送報(bào)文。時(shí)間管理效力器按照被監(jiān)測設(shè)備前往的時(shí)鐘報(bào)文計(jì)算時(shí)鐘偏向，但不會(huì)修正被監(jiān)測設(shè)備的時(shí)鐘監(jiān)測用途NTP與對時(shí)用途NTP的區(qū)分第一層維護(hù)，IP協(xié)議的訪問控制。對時(shí)NTP效力端僅存在于時(shí)鐘安裝，監(jiān)測NTP效力端存在于被監(jiān)測安裝，它們的IP地址不同，因此正確配置IP地址后，監(jiān)測的懇求不會(huì)與對時(shí)懇求混淆，保證了不同用途的NTP效力不會(huì)沖突。第二層維護(hù)，協(xié)議標(biāo)識的訪問控制。經(jīng)過ReferenceIdentifier字段區(qū)分監(jiān)測和對時(shí)的NTP效力。監(jiān)測的NTP不應(yīng)呼應(yīng)“TSSM〞標(biāo)識以外的懇求報(bào)文；對時(shí)的NTP那么不應(yīng)呼應(yīng)標(biāo)識為“TSSM〞的懇求。從而保證了任何情況下兩者不會(huì)沖突。時(shí)間同步管理方式站控層組網(wǎng)特點(diǎn)站控層監(jiān)控主機(jī)作為管理端，對時(shí)鐘安裝、測控安裝、缺點(diǎn)錄波安裝、PMU、智能終端的時(shí)鐘同步形狀進(jìn)展監(jiān)測管理，其監(jiān)測原理為NTP乒乓原理〔四時(shí)標(biāo)〕過程層組網(wǎng)特點(diǎn)對于智能終端和支持GOOSE的合并單元，時(shí)間同步監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)備形狀自檢數(shù)據(jù)都經(jīng)過GOOSE傳輸，其監(jiān)測原理為NTP乒乓原理〔四時(shí)標(biāo)〕，時(shí)間同步管理實(shí)施方案構(gòu)造圖時(shí)間同步管理實(shí)施方案全智能型變電站時(shí)間同步方式試點(diǎn)工程何家變組網(wǎng)特點(diǎn)全站采用DL/T860規(guī)范的自動(dòng)化系統(tǒng)，站控層網(wǎng)絡(luò)采用MMS、G00SE、對時(shí)三網(wǎng)合一共享網(wǎng)絡(luò)資源授時(shí)，站控層PTP與MMS共享網(wǎng)絡(luò)資源，間隔層、過程層PTP與GOOSE,SMV共享網(wǎng)絡(luò)資源；組網(wǎng)與數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造一致，沒有額外的銜接線；對PTP輸出的時(shí)間跳變進(jìn)展嚴(yán)厲控制，不得超越100ns;保證時(shí)鐘設(shè)備在缺點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)后重新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)參與對時(shí)的平滑接入;何家變試點(diǎn)工程構(gòu)造圖全智能型變電站時(shí)間同步重要性經(jīng)過交換機(jī)將MSV、GOOSE、時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)合并為一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)由于MSV、GOOSE數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸要經(jīng)過時(shí)間同步系統(tǒng)提供的時(shí)標(biāo)信息，所以時(shí)間同步系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性要得到保證！

技術(shù)特點(diǎn)兩網(wǎng)一致天地互備廣域同步依托北斗技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)靈敏組態(tài)強(qiáng)化管理可控運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)范接口開放兼容分級實(shí)施逐漸完善設(shè)計(jì)原那么技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)組成技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)廣域時(shí)間頻率同步，頻率時(shí)間兩網(wǎng)一致分級分層在線監(jiān)測，橫向縱向全覆蓋管理功能目的性能目的廣域同步時(shí)間精度整體優(yōu)于1us提供的BITS信號滿足ITUG.811、G.812、G.813的不同等級對時(shí)間同步精度進(jìn)展精度丈量，提供壓毫秒級的丈量數(shù)據(jù);技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步技術(shù)技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步技術(shù)同時(shí)提供同步的時(shí)間時(shí)辰信息，SDH通訊網(wǎng)需求的一致頻率信號源規(guī)范接口〔頻率傳輸提供2M信號，時(shí)間傳輸采用PTP協(xié)議〕，整體規(guī)劃，向上兼容，零散到整體，分布實(shí)施，逐漸完成。冗余設(shè)計(jì)，時(shí)間頻率的多源頭；時(shí)鐘內(nèi)部源靈敏配置；SDH光通訊網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)根底；多種輸出信號特性。功能和特點(diǎn)技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步技術(shù)效力于電網(wǎng)暫態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分布采樣分布式測控系統(tǒng)同步采樣與控制如：廣域維護(hù)，廣域向量丈量，同步通訊；記錄事件的時(shí)間、事件發(fā)生的先后次序，查找事故的緣由、明晰事故發(fā)生過程；對缺點(diǎn)分析的時(shí)間精度有明確要求，行波缺點(diǎn)測距、雷電定位對時(shí)間同步精度要求優(yōu)于1us。效力于電網(wǎng)缺點(diǎn)分析技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步技術(shù)效力于SDH同步通訊，提供BITS時(shí)鐘源外部時(shí)鐘源——直接利用外部輸入站時(shí)鐘〔2048kHz或2Mb/s〕線路時(shí)鐘源——從STM－N線路信號中提取時(shí)鐘每個(gè)SDH網(wǎng)絡(luò)單元中的SETPI模塊提供了輸出定時(shí)和輸入定時(shí)接口，接口具有G.7032Mbit/s的物理特性。外部提供的定時(shí)源普通有三種〔1〕PDH網(wǎng)同步中的2048kHZ同步定時(shí)源〔2〕同局中其他SDH網(wǎng)絡(luò)單元輸出的定時(shí)〔3〕同局中BITS輸出的時(shí)鐘。普通在較大的局站中，設(shè)備有稱為綜合定時(shí)供應(yīng)系統(tǒng)〔BITS〕的時(shí)鐘源。BITS接納國內(nèi)基準(zhǔn)或其他如GPS的定時(shí)基準(zhǔn)同步，具有堅(jiān)持功能。局內(nèi)需求同步的SDH設(shè)備均受其同步。技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率監(jiān)測技術(shù)強(qiáng)化管理可控運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率監(jiān)測技術(shù)信號缺乏外部時(shí)源信號形狀天線損壞天線形狀OEM板損壞OEM板形狀

時(shí)源異常時(shí)間延續(xù)性形狀

主晶振形狀主晶振形狀

時(shí)鐘硬件缺點(diǎn)設(shè)備硬件自檢形狀

時(shí)鐘電源缺點(diǎn)電源模塊形狀對時(shí)信號源或鏈路缺點(diǎn)對時(shí)接口形狀設(shè)備未對時(shí)對時(shí)接口形狀&對時(shí)效力形狀

對時(shí)信號異常時(shí)間延續(xù)性形狀授時(shí)設(shè)備形狀監(jiān)測受時(shí)設(shè)備/系統(tǒng)形狀監(jiān)測技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率監(jiān)測技術(shù)站內(nèi)提供各授時(shí)、受時(shí)設(shè)備監(jiān)測安裝時(shí)間間的同步差值站間提供中心站與監(jiān)測安裝間的同步差值分級丈量，關(guān)聯(lián)形狀分析同步時(shí)鐘設(shè)備具備本身頻率同步性能的自檢信息，提供的BITS信號輸出SSM同步形狀信息，指示頻率源質(zhì)量。同步性能監(jiān)測頻率形狀監(jiān)測技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)管理技術(shù)技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)管理技術(shù)以調(diào)度管理層次為準(zhǔn)，進(jìn)展分級管理參與時(shí)間同步業(yè)務(wù)的一切的授時(shí)設(shè)備，電力行業(yè)業(yè)務(wù)設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理對象管理分級管理內(nèi)容一切與對時(shí)同步有關(guān)的形狀數(shù)據(jù)，丈量數(shù)據(jù)，主要來自時(shí)間同步在線監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)管理技術(shù)主要研討。1、研討組態(tài)方式，廠站端授時(shí)設(shè)備、用時(shí)設(shè)備的時(shí)間形狀信息接納到調(diào)度管理平臺(tái)后的表現(xiàn)方式；經(jīng)過橫向縱向比較動(dòng)態(tài)分析分布各廠站的授時(shí)設(shè)備信息，把授時(shí)設(shè)備輸出的時(shí)間信號屬性正確客觀的反映出來，設(shè)備的任務(wù)形狀情況反映出來，根據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)分析等手段對系統(tǒng)所管理的廠站端授時(shí)設(shè)備進(jìn)展檢修正造指點(diǎn)；2、經(jīng)過對授時(shí)設(shè)備和用時(shí)設(shè)備的時(shí)間形狀信息進(jìn)展比較分析，了解用時(shí)設(shè)備的實(shí)踐用時(shí)情況，并對用時(shí)設(shè)備進(jìn)展時(shí)間功能的檢修正造指點(diǎn)；3、完成廠站端時(shí)間設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況統(tǒng)計(jì)考核，并對分析結(jié)果打印上報(bào)；4、思索時(shí)間精度遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)建立過程中，針對廠站端已建立的授時(shí)設(shè)備，如何進(jìn)展管理和檢測。5、完成對全網(wǎng)內(nèi)各分布站點(diǎn)的時(shí)間同步系統(tǒng)從授時(shí)到用時(shí)設(shè)備的全面管理和監(jiān)測。技術(shù)開展方向廣域時(shí)間頻率同步系統(tǒng)管理技術(shù)發(fā)掘授時(shí)設(shè)備輸出時(shí)間自然屬性，智能分析授時(shí)設(shè)備的任務(wù)形狀；建立搜集的授時(shí)設(shè)備的內(nèi)部各時(shí)間源時(shí)間和形狀信息的關(guān)聯(lián)性，以及輸出時(shí)間與一切輸入時(shí)間之間的數(shù)據(jù)差值，從眾多的信息中提取設(shè)備輸出時(shí)間的穩(wěn)定性，延續(xù)性，可靠性，智能分析其授時(shí)的精度情況，可用情況；建立各信息間的關(guān)聯(lián)性以及發(fā)掘時(shí)間自然屬性的