專(zhuān)利名稱(chēng)：電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種時(shí)間同步技術(shù)，特別是涉及一種電力系統(tǒng)時(shí)間同步 裝置。
背景技術(shù)：
目前電力系統(tǒng)內(nèi)部各輸送端、接收端的分布廣泛而分散，自動(dòng)化裝置內(nèi)
部都帶有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，或者站內(nèi)有以GPS (全球定位導(dǎo)航系統(tǒng))為主的授時(shí)裝 置，其固有誤差難以避免，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，積累誤差會(huì)越來(lái)越大，會(huì) 失去正確的時(shí)間計(jì)量作用。
隨著電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)水平的提高，大部分變電站采用綜合自動(dòng)化方案，遠(yuǎn) 方集中控制和操作，既提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，又減少了認(rèn)為誤操作的可能。因 此，自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)間同步要求是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的最基本要 求。為了保證電網(wǎng)安全以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，各種以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ) 的自動(dòng)化裝置廣泛應(yīng)用，這些裝置的正常工作和作用的發(fā)揮，同樣離不開(kāi)統(tǒng) 一的全網(wǎng)時(shí)間基準(zhǔn)。如果時(shí)間不一致會(huì)直接導(dǎo)致電力一些基本運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)時(shí)間 不一致，導(dǎo)致數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)誤差，分析結(jié)果沒(méi)有意義，故障分析設(shè)備無(wú)法定 位，更為嚴(yán)重得會(huì)給電力帶來(lái)一些安全事故。
目前電力90%以上的電網(wǎng)都是采用GPS系統(tǒng)授時(shí)，同時(shí)也有少量的GPS 與北斗無(wú)源授時(shí)。目前授時(shí)設(shè)備無(wú)法知道隨著時(shí)間的推移而獲取自身的運(yùn)行 狀態(tài)與授時(shí)的精度，時(shí)鐘一旦出錯(cuò)會(huì)帶來(lái)重大的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置，其是以北斗一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)與全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS)
為基礎(chǔ)進(jìn)行雙模設(shè)計(jì)，獲取衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，然后調(diào)整本地時(shí)鐘使時(shí)差控 制在一定的精度范圍內(nèi)(納秒級(jí))，給外設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源的時(shí)鐘裝置。
本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的 一種電力系統(tǒng) 時(shí)間同步裝置，其特征在于，其包括中心站系統(tǒng)、主時(shí)鐘、從時(shí)鐘和監(jiān)控系 統(tǒng)，中心站系統(tǒng)與主時(shí)鐘通過(guò)一北斗衛(wèi)星進(jìn)行無(wú)線連接，主時(shí)鐘和從時(shí)鐘相 連，從時(shí)鐘與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行串口連接。
優(yōu)選地，所述主時(shí)鐘和從時(shí)鐘通過(guò)光纖光纜相連。
優(yōu)選地，所述主時(shí)鐘和從時(shí)鐘通過(guò)信號(hào)電纜相連。
優(yōu)選地，所述中心站系統(tǒng)與北斗衛(wèi)星連接。
本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于本實(shí)用新型采用北斗雙向通信功能的 優(yōu)勢(shì)，將設(shè)備授時(shí)精度誤差值、設(shè)備內(nèi)部各模塊的狀態(tài)信息以及設(shè)備的告警 信息通過(guò)北斗衛(wèi)星實(shí)時(shí)地匯報(bào)到中心站，同時(shí)中心站可以根據(jù)中心原子鐘或 銣鐘的情況進(jìn)行比對(duì)，發(fā)出告警信息，自動(dòng)/手動(dòng)進(jìn)行設(shè)備的時(shí)間源控制，時(shí) 間精度的漂移補(bǔ)償、模塊狀態(tài)信息的采集等操作，達(dá)到全網(wǎng)設(shè)備時(shí)間完全同 步、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)管。同時(shí)本實(shí)用新型為各種時(shí)間源輸入模塊提供了延時(shí) 補(bǔ)償功能，使各時(shí)間源能夠達(dá)到良好同步。


圖1為本實(shí)用新型電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置的模塊框圖。
圖2為本實(shí)用新型中的主時(shí)鐘原理框圖(北斗單/雙向授時(shí)與GPS授時(shí))。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技 術(shù)方案。
如圖1所示，本實(shí)用新型電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置包括中心站系統(tǒng)、主時(shí)鐘、從時(shí)鐘和監(jiān)控系統(tǒng)，中心站系統(tǒng)包括中心應(yīng)用系統(tǒng)和中心接收系統(tǒng)，中 心站系統(tǒng)與主時(shí)鐘通過(guò)一北斗衛(wèi)星進(jìn)行通訊，即中心站系統(tǒng)與主時(shí)鐘通過(guò)一 北斗衛(wèi)星進(jìn)行無(wú)線連接，主時(shí)鐘和從時(shí)鐘通過(guò)光纖光纜或信號(hào)電纜(比如
422/485型號(hào))以IRIG-B碼(一種時(shí)間碼)相連，從時(shí)鐘是與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行 串口連接，中心站系統(tǒng)還與北斗衛(wèi)星連接，來(lái)接收終端裝置通過(guò)GPS衛(wèi)星 或北斗衛(wèi)星大系統(tǒng)發(fā)送的狀態(tài)信息并分析后存入數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)控制各終 端裝置的指令；主時(shí)鐘是接收衛(wèi)星時(shí)間信號(hào)，經(jīng)過(guò)解算、保持并輸出標(biāo)準(zhǔn)時(shí) 間信息，提供比對(duì)功能，同時(shí)將時(shí)鐘裝置的各種狀態(tài)通過(guò)北斗衛(wèi)星發(fā)送到中 心站；從時(shí)鐘具有擴(kuò)展主時(shí)鐘輸出各種接口的能力；監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行裝置狀態(tài) 數(shù)據(jù)檢測(cè)及裝置指令的控制功能，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)串口接收到相應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù) 進(jìn)行分析并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，若裝置狀態(tài)不符合標(biāo)準(zhǔn)的則進(jìn)行告警，同時(shí)進(jìn)行本 地統(tǒng)計(jì)分析。
如圖2所示，本實(shí)用新型主時(shí)鐘(北斗單/雙向授時(shí)與GPS授時(shí))的工作原 理是授時(shí)通過(guò)衛(wèi)星時(shí)間源模塊、中心管理控制模塊、時(shí)間源檢測(cè)模塊、時(shí) 間源控制模塊和IRIG-B碼時(shí)間報(bào)文生成電路等完成，衛(wèi)星時(shí)間源模塊與北 斗天線、GPS天線連接并接收有線基準(zhǔn)，并定時(shí)發(fā)送雙向授時(shí)申請(qǐng)和時(shí)間源 對(duì)比，衛(wèi)星時(shí)間源模塊和中心管理控制模塊之間相互發(fā)送狀態(tài)信息，時(shí)間源 檢測(cè)模塊向中心管理控制模塊發(fā)送檢測(cè)信息，中心管理控制模塊和時(shí)間源控 制模塊之間相互發(fā)送狀態(tài)信息，IRIG-B碼時(shí)間報(bào)文生成電路通過(guò)光電隔離 向被授時(shí)裝置發(fā)送B碼和時(shí)間報(bào)文等信息。
其中衛(wèi)星時(shí)間源模塊包括GPS接收部分、北斗接收部分、有線B碼時(shí) 間源輸入部分這三大部分功能。GPS接收部分接收GPS衛(wèi)星廣播信號(hào)，根 據(jù)衛(wèi)星信息解算出準(zhǔn)確的時(shí)間信息輸出。北斗接收部分接收北斗衛(wèi)星廣播信 號(hào)，根據(jù)衛(wèi)星信息解算出準(zhǔn)確的時(shí)間信息輸出。有線B碼時(shí)間源輸入部分接 入有線的時(shí)間B碼信號(hào)，提供給時(shí)間源控制模塊選擇輸出。
本實(shí)用新型電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置具有以下功能A. 全網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理功能
本實(shí)用新型采用北斗雙向通信功能的優(yōu)勢(shì)，將設(shè)備授時(shí)精度誤差值、設(shè) 備內(nèi)部各模塊的狀態(tài)信息以及設(shè)備的告警信息通過(guò)北斗衛(wèi)星實(shí)時(shí)地匯報(bào)到 中心站，同時(shí)中心站可以根據(jù)中心原子鐘或銣鐘的情況進(jìn)行比對(duì)，發(fā)出告警 信息，自動(dòng)/手動(dòng)進(jìn)行設(shè)備的時(shí)間源控制，時(shí)間精度的漂移補(bǔ)償、模塊狀態(tài)信 息的采集等操作。達(dá)到全網(wǎng)設(shè)備時(shí)間完全同步、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)管。
B. 北斗雙向授時(shí)功能
定時(shí)給北斗大系統(tǒng)發(fā)送雙向授時(shí)申請(qǐng)，北斗大系統(tǒng)給解算出本地時(shí)鐘延 時(shí)補(bǔ)償值，從而修正本地時(shí)間精度，提高時(shí)鐘絕對(duì)準(zhǔn)確精度。
C. 時(shí)間源計(jì)算比對(duì)功能
守時(shí)電路為系統(tǒng)提供了一個(gè)內(nèi)部振蕩器，這使設(shè)備同時(shí)可以對(duì)時(shí)間源的 精度進(jìn)行測(cè)量。衛(wèi)星信號(hào)與內(nèi)部晶體相互結(jié)合互為補(bǔ)充，可濾去衛(wèi)星信號(hào)的 抖動(dòng)，保證設(shè)備穩(wěn)定的輸出。同時(shí)保證時(shí)間信息的發(fā)送不會(huì)出現(xiàn)中斷和缺秒 現(xiàn)象。同時(shí)根據(jù)裝置所有的時(shí)間源信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，實(shí)時(shí)給相應(yīng)的差值，報(bào)告 給中心系統(tǒng)。
D. 控制管理功能
控制管理功能主要有兩方面的功能 一方面各模塊的狀態(tài)實(shí)時(shí)報(bào)告給控
制管理模塊，同時(shí)根據(jù)設(shè)定的頻度報(bào)告給中心監(jiān)控管理平臺(tái)或設(shè)備監(jiān)控管理
系統(tǒng)；另一方面完成分發(fā)中心監(jiān)控管理平臺(tái)或直接連接設(shè)備的監(jiān)控管理系統(tǒng) 所下達(dá)的指令。
E. 時(shí)間源檢測(cè)功能
時(shí)間源檢測(cè)主要分為兩個(gè)方面 一是對(duì)秒脈沖的收斂程度進(jìn)行檢測(cè)，即 測(cè)試1PPS (秒脈沖信號(hào))的抖動(dòng)，這能反映出一個(gè)衛(wèi)星時(shí)鐘的質(zhì)量。另一 方面是絕對(duì)誤差的測(cè)試，即使用本裝置為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源與被測(cè)時(shí)間源進(jìn)行對(duì) 比，主要檢測(cè)時(shí)鐘的精度與故障。
F. 時(shí)間源控制功能先級(jí)順序進(jìn)行判斷與選擇輸出時(shí)間信號(hào)。
G..高精度授時(shí)、守時(shí)功能
本實(shí)用新型同步主時(shí)鐘采用先進(jìn)的技術(shù)算法，配合創(chuàng)新的思維方式，使
其授時(shí)的精度更高，GPS授時(shí)精度優(yōu)于100ns，北斗雙向授時(shí)精度優(yōu)于100ns， 北斗單向授時(shí)精度優(yōu)于200ns。
雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下， 可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由 所附權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求1、一種電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置，其特征在于，其包括中心站系統(tǒng)、主時(shí)鐘、從時(shí)鐘和監(jiān)控系統(tǒng)，中心站系統(tǒng)與主時(shí)鐘通過(guò)一北斗衛(wèi)星進(jìn)行無(wú)線連接，主時(shí)鐘和從時(shí)鐘相連，從時(shí)鐘與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行串口連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述主 時(shí)鐘和從時(shí)鐘通過(guò)光纖光纜相連。
3、 如權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述主 時(shí)鐘和從時(shí)鐘通過(guò)信號(hào)電纜相連。
4、 如權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置，其特征在于，所述中 心站系統(tǒng)與北斗衛(wèi)星連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置，其包括中心站系統(tǒng)、主時(shí)鐘、從時(shí)鐘和監(jiān)控系統(tǒng)，中心站系統(tǒng)與主時(shí)鐘通過(guò)一北斗衛(wèi)星進(jìn)行無(wú)線連接，主時(shí)鐘和從時(shí)鐘相連，從時(shí)鐘與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行串口連接。本實(shí)用新型獲取衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，然后調(diào)整本地時(shí)鐘使時(shí)差控制在一定的精度范圍內(nèi)，給外設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源。
文檔編號(hào)G04G7/00GK201425705SQ20092007189
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者張成平, 勇 朱, 煒 朱, 朱彥軍, 杜光耀, 通 焦 申請(qǐng)人:上海漢鼎電力科技有限公司;北京國(guó)智恒電力管理科技有限公司