專利名稱：電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力領域，具體而言，涉及一種電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)。
背景技術：
我國電網(wǎng)的各級調度機構、發(fā)電廠、變電站、集控中心等都需要一個統(tǒng)一精確的時間基準以滿足各種系統(tǒng)和設備對時間同步的要求，確保實時數(shù)據(jù)采集時間一致性，提高線路故障測距、相量和功角動態(tài)測量、機組和電網(wǎng)參數(shù)校驗的準確性，從而提高電網(wǎng)事故分析和穩(wěn)定控制的水平，提高電網(wǎng)運行效率和可靠性，適應我國大電網(wǎng)互聯(lián)、特高壓輸電的發(fā)展需要。目前，各變電站授時系統(tǒng)獨立運行，電力系統(tǒng)中所采用的各種系統(tǒng)(如調度自動化系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、生產信息管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等)和電力設備(如繼電保護裝置、智能電子設備、時間順序記錄S0E、廠站自動控制設備、安全穩(wěn)定控制裝置和故障濾波器等)的時間不能夠達到完全統(tǒng)一，沒有后備授時系統(tǒng)，各系統(tǒng)在時間描述方面存在較大差異，難以準確描述時間順序，給電網(wǎng)故障的分析帶來了一定困難。針對相關技術中各變電站的授時系統(tǒng)相互獨立，導致電力系統(tǒng)時間不統(tǒng)一的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，以解決各變電站的授時系統(tǒng)相互獨立,導致電力系統(tǒng)時間不統(tǒng)一的問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)包括主時鐘、時間信號傳輸通道和時間信號用戶設備接口，其中，主時鐘包括時間信號接收單元，用于接收外部時間基準信號；時間保持單元，與時間信號接收單元相連接，時間保持單元為主時鐘內部的時鐘，用于在接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號同步走時，在接收不到外部時間基準信號時，保持預定的守時準確度走時；以及時間信號輸出單元，與時間信號接收單元和時間保持單元分別相連接，用于在接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號輸出時間同步信號，在接收不到外部時間基準信號時，按照時間保持單元輸出時間同步信號，其中，時間信號傳輸通道與主時鐘相連接，用于將時間信號輸出單元輸出的時間信號輸出單元經(jīng)由時間信號用戶設備接口傳輸至用戶設備。進一步地，時間信號接收單元包括無線時間信號接收單元，用于接收北斗衛(wèi)星或GPS衛(wèi)星傳遞的時間基準信號；以及有線時間信號接收單元，用于接收上級地面時間源輸出的時間基準信號。進一步地，時間保持單元的內部時鐘的振蕩源采用石英晶振或原子頻標。進一步地，主時鐘還包括信號指示單元，用于在時間信號接收單元接收到外部時間基準信號時，輸出第一狀態(tài)指示信號，在時間信號接收單元沒有接收到外部時間基準信號時，輸出第二狀態(tài)指示信號，第一狀態(tài)指示信號與第二狀態(tài)指示信號為不同的信號。進一步地，主時鐘還包括供電單元，用于連接交流或直流電源，以提供主時鐘的工作電源。進一步地，主時鐘還包括電源指示單元，用于在主時鐘的工作電源正常時輸出第一電源指示信號，在主時鐘的工作電源中斷時，輸出第二電源指示信號，其中，第一電源指示信號與第二電源指示信號為不同的信號。進一步地，主時鐘還包括時間顯示單元，用于顯示時間保持單元走時的時間信
肩、O進一步地，時間信號傳輸通道包括同軸電纜、有屏蔽控制電纜、音頻通信電纜或光纖。進一步地，時間信號用戶設備接口包括靜態(tài)空接點接口、TTL電平接口、RS-232接口、RS-422接口、RS-485、電流環(huán)接口或AC調制信號接口。通過本實用新型，采用包括以下結構的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)主時鐘、時間信號傳輸通道和時間信號用戶設備接口，其中，主時鐘包括用于接收外部時間基準信號的時間信號接收單元；作為主時鐘內部的時鐘時間保持單元，在接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號同步走時，在接收不到外部時間基準信號時，保持預定的守時準確度走時；以及在接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號輸出時間同步信號，在接收不到外部時間基準信號時，按照時間保持單元輸出時間同步信號的時間信號輸出單元，其中，時間信號傳輸通道用于將時間信號輸出單元輸出的時間信號輸出單元經(jīng)由時間信號用戶設備接口傳輸至用戶設備，能夠使電力系統(tǒng)中的各用戶設備(也即電力系統(tǒng)中的各系統(tǒng)、各電力設備)具有統(tǒng)一的授時系統(tǒng)，解決了各變電站的授時系統(tǒng)相互獨立，導致電力系統(tǒng)時間不統(tǒng)一的問題，進而達到了統(tǒng)一電力系統(tǒng)時間的效果。

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I是根據(jù)本實用新型實施例的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。圖I是根據(jù)本實用新型實施例的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)的框圖，如圖I所示，該電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)安裝在調度中心(調度所)、發(fā)電廠和變電站內，包括主時鐘20、時間信號傳輸通道40和時間信號用戶設備接口 60。其中，主時鐘20自帶高穩(wěn)定時間基準，以預定準確度走時，能夠接收外部時間基準信號，并能夠發(fā)送時間同步信號，包括時間信號接收單元22、時間保持單元24和時間信號輸出單兀26。[0022]時間信號接收單元22用于接收外部時間基準信號。優(yōu)選地，時間信號接收單元22包括無線時間信號接收單元和有線時間信號接收單元，其中，無線時間信號接收單元用于接收北斗衛(wèi)星或GPS衛(wèi)星或短波廣播和電視等無線手段傳遞的時間基準信號；有線時間信號接收單元通過導線或光纖接收上級變電站或調度中心等地面上其他主時鐘發(fā)送的時間基準信號，其時間基準信號作為主時鐘的后備外部時間基準信號，當無法獲得來自空中衛(wèi)星的時間基準信號時，以上一級的地面時間為時間基準信號，從而保證了時間信號的穩(wěn)定性。時間保持單元24與時間信號接收單元22相連接，時間保持單元24為主時鐘20內部的時鐘，當接收到外部時間基準信號時，被外部時間基準信號同步，按照外部時間基準信號同步走時；當接收不到外部時間基準信號時，保持預定的守時準確度走時，使主時鐘20輸出的時間同步信號仍能保證一定的準確度，其中，時間保持單元24的時鐘準確度應優(yōu)于7Χ10Λ優(yōu)選地，時間保持單元24的內部時鐘的振蕩源可以根據(jù)時鐘精度的要求，選用普通石英晶振、有溫度補償?shù)氖⒕д窕蛟宇l標。時間信號輸出單元26與時間信號接收單元22和時間保持單元24分別相連接，當主時鐘20接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號輸出時間同步信號；當接收不到外部時間基準信號時，按照內部時鐘也即時間保持單元24的時鐘輸出時間同步信號，當外部時間基準信號接收恢復時，自動切換到正常狀態(tài)工作，切換時間應小于O. 5s。優(yōu)選地，主時鐘20應輸出足夠數(shù)量的、不同類型時間同步信號，例如通過PTP、NTP、B碼、脈沖或頻率輸出時間同步信號，并且，可通過擴展時間信號輸出單元26來滿足不同使用場合的需要。主時鐘20生成時間同步信號后，時間同步信號經(jīng)由時間信號傳輸通道40、時間信號用戶設備接口 60傳輸至用戶設備，包括電力系統(tǒng)中的各種系統(tǒng)以及電力設備，其中，時間信號傳輸通道40包括同軸電纜、有屏蔽控制電纜、音頻通信電纜或光纖，時間信號用戶設備接口 60根據(jù)用戶設備需要，包括靜態(tài)空接點接口、TTL電平接口、RS-232接口、RS-422接口、RS-485、電流環(huán)接口或AC調制信號接口。在該實施例提供的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)中，基于北斗衛(wèi)星以及GPS導航系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)一體化時間同步，外部時間基準信號可接收天上衛(wèi)星的無線傳輸，也可在接收不到衛(wèi)星信號時，使用地面時間基準作為備用基準信號，通過“天地互備”技術和網(wǎng)絡化技術，構建一個滿足電網(wǎng)智能化運行需要的一體化時間同步系統(tǒng)，從而實現(xiàn)電網(wǎng)時間同步系統(tǒng)的全方位覆蓋，一體化時間同步系統(tǒng)將實現(xiàn)從發(fā)電一直到用電的所有時間基準的統(tǒng)一和時間同步一致性，使得各變電站的授時系統(tǒng)同一，進而達到電力系統(tǒng)時間統(tǒng)一。優(yōu)選地，主時鐘還包括供電單元，用于連接交流或直流電源，以提供主時鐘的工作電源，其中，交流供電參數(shù)為220ν±20%(50Ηζ+/-1Ηζ)、功耗< 15W;直流供電參數(shù)為110V±20%、或 220V±20%、功耗 < 15W。進一步優(yōu)選地，在主時鐘的外殼面板上設置下列工作狀態(tài)指示信號指示單元和供電指示單元。其中，信號指示單元用于在時間信號接收單元接收到外部時間基準信號時，輸出第一狀態(tài)指示信號，在時間信號接收單元沒有接收到外部時間基準信號時，輸出第二狀態(tài)指示信號，第一狀態(tài)指示信號與第二狀態(tài)指示信號為不同的信號；電源指示單元用于在主時鐘的工作電源正常時輸出第一電源指不信號，在主時鐘的工作電源中斷時，輸出第二電源指示信號，其中，第一電源指示信號與第二電源指示信號為不同的信號，通過該優(yōu)選實施例，主時鐘能夠直觀顯示其當前工作狀態(tài)。其中，當時間信號接收單元沒有接收到外部時間基準信號輸出的第二狀態(tài)指示信號、當主時鐘的工作電源中斷輸出的第二電源指示信號均可設置為聲音告警信號，例如驅動外部發(fā)聲裝置產生聲音報警，報警信號的電接口類型優(yōu)選為繼電器空接點。優(yōu)選地，主時鐘還包括時間顯示單元，用于顯示時間保持單元走時的時間信息，能顯示時、分、秒，必要時可顯示日期，即年、月、日。優(yōu)選地，在建設整個電力系統(tǒng)的電網(wǎng)時間同步系統(tǒng)時，首先在供電局部署一臺主時鐘，接收北斗、GPS衛(wèi)星信號，同時接收來自上一級(比如國網(wǎng)調度中心)更高級時鐘的對時信號，輸出高精度的、穩(wěn)定的時間，提供給下一級變電站的PTP授時服務，用SDH的轉換器將PTP信號傳遞到SDH主干線路上，同時主時鐘通過時間信號的用戶設備接口為本地的專業(yè)系統(tǒng)服務器授時。然后在220KV的變電站配置兩臺時間同步主時鐘(內置晶振)給變電站提供授時服務，同時采用現(xiàn)有的電力數(shù)據(jù)專有網(wǎng)絡，通過SDH方式接收來自供電局的PTP時間信息以構建整個區(qū)域內的地面時間同步網(wǎng)絡，并給站內遠動裝置、保護設備等系統(tǒng)提供PTP、NTP、B碼、脈沖或頻率等方式授時服務。最后在110KV的變電站配置一臺時間同步主時鐘(內置晶振)給變電站提供授時服務，同時采用現(xiàn)有的電力數(shù)據(jù)專有網(wǎng)絡，通過SDH方式接收來自供電局的PTP時間信息以構建整個區(qū)域內的地面時間同步網(wǎng)絡，并給站內遠動裝置、保護設備等系統(tǒng)提供PTP、NTP、B碼、脈沖或頻率等方式授時服務。同時，在供電局配置集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，將各主從時鐘狀態(tài)進行實時監(jiān)控，當出現(xiàn)故障、時間偏差過大等現(xiàn)象，進行實時的告警。監(jiān)控軟件可以計算出時間偏差和延遲，然后將時間戳，偏差和延遲錄入數(shù)據(jù)庫，當切到顯示多個從鐘或單個時鐘偏差圖后，將時間偏差圖形化顯示出來。此外，還可以將每個從鐘的偏差、延遲通過歷史數(shù)據(jù)庫查詢出來進行對比分析。從以上的描述中，可以看出，本實用新型實現(xiàn)了如下技術效果在接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號輸出時間同步信號，在接收不到外部時間基準信號時，按照主時鐘內部的時鐘輸出時間同步信號，時間信號傳輸通道將該時間信號輸出單元經(jīng)由時間信號用戶設備接口傳輸至用戶設備，使得電力系統(tǒng)中的各用戶設備具有統(tǒng)一的授時系統(tǒng)，進而統(tǒng)一了電力系統(tǒng)中的時間。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，包括主時鐘，所述主時鐘包括時間信號接收單元，用于接收外部時間基準信號；時間保持單元，與所述時間信號接收單元相連接，所述時間保持單元為所述主時鐘內部的時鐘，用于在接收到所述外部時間基準信號時，按照所述外部時間基準信號同步走時，在接收不到所述外部時間基準信號時，保持預定的守時準確度走時；以及時間信號輸出單元，與所述時間信號接收單元和所述時間保持單元分別相連接，用于在接收到所述外部時間基準信號時，按照所述外部時間基準信號輸出時間同步信號，在接收不到所述外部時間基準信號時，按照所述時間保持單元輸出時間同步信號，時間信號用戶設備接口 ；以及時間信號傳輸通道，與所述主時鐘相連接，用于將所述時間信號輸出單元輸出的時間信號輸出單元經(jīng)由所述時間信號用戶設備接口傳輸至用戶設備。
2.根據(jù)權利要求I所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述時間信號接收單元包括無線時間信號接收單元，用于接收北斗衛(wèi)星或GPS衛(wèi)星傳遞的時間基準信號；以及有線時間信號接收單元，用于接收上級地面時間源輸出的時間基準信號。
3.根據(jù)權利要求I所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述時間保持單元的內部時鐘的振蕩源采用石英晶振或原子頻標。
4.根據(jù)權利要求I所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述主時鐘還包括信號指示單元，用于在所述時間信號接收單元接收到所述外部時間基準信號時，輸出第一狀態(tài)指示信號，在所述時間信號接收單元沒有接收到所述外部時間基準信號時，輸出第二狀態(tài)指示信號，所述第一狀態(tài)指示信號與所述第二狀態(tài)指示信號為不同的信號。
5.根據(jù)權利要求I所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述主時鐘還包括供電單元，用于連接交流或直流電源，以提供所述主時鐘的工作電源。
6.根據(jù)權利要求5所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述主時鐘還包括電源指示單元，用于在所述主時鐘的工作電源正常時輸出第一電源指示信號，在所述主時鐘的工作電源中斷時，輸出第二電源指示信號，其中，所述第一電源指示信號與所述第二電源指示信號為不同的信號。
7.根據(jù)權利要求I所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述主時鐘還包括時間顯示單元，用于顯示所述時間保持單元走時的時間信息。
8.根據(jù)權利要求I所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述時間信號傳輸通道包括同軸電纜、有屏蔽控制電纜、音頻通信電纜或光纖。
9.根據(jù)權利要求I所述的電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)，其特征在于，所述時間信號用戶設備接口包括靜態(tài)空接點接口、TTL電平接口、RS-232接口、RS-422接口、RS-485、電流環(huán)接口或AC調制信號接口。
專利摘要本實用新型公開了一種電網(wǎng)時間的同步系統(tǒng)。該同步系統(tǒng)包括主時鐘、時間信號傳輸通道和時間信號用戶設備接口，其中，主時鐘包括時間信號接收單元用于接收外部時間基準信號；時間保持單元用于在接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號同步走時，在接收不到外部時間基準信號時，保持預定的守時準確度走時；以及時間信號輸出單元用于在接收到外部時間基準信號時，按照外部時間基準信號輸出時間同步信號，在接收不到外部時間基準信號時，按照時間保持單元輸出時間同步信號。通過本實用新型，電力系統(tǒng)中各用戶設備的授時系統(tǒng)相同，通過衛(wèi)星時間或地面時間生成時間同步信號，實現(xiàn)電力系統(tǒng)中時間的統(tǒng)一。
文檔編號H04J3/06GK202748611SQ20122037522
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權日2012年7月30日
發(fā)明者王超, 王彬, 焦陽, 謝思江 申請人:國家電網(wǎng)公司, 北京市電力公司