时钟同步技术在变电站中的应用讨论
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电力系统综合对时系统简介电力系统对时是保证电力行业正常运行的重要环节之一。
在电力系统中,精准的时间同步是确保电力设备协同运行以及电网互联互通的前提。
为了解决电力系统时间同步问题,现代电力系统使用电力系统综合对时系统。
电力系统综合对时系统的定义电力系统综合对时系统是指将多个时钟信号进行统一处理,达到精准对时和同步的系统。
该系统采用GPS、北斗导航卫星、本地时钟等进行多路同步,通过对这些信号进行数据融合处理,可以让整个电力系统中的设备拥有精确的同步时间。
电力系统综合对时系统的功能电力系统综合对时系统具有以下功能:1.精准对时:通过多路信号进行同步,实现全局时间同步准确至微秒级别。
2.数据融合:将多路信号进行数据融合处理,提高时间同步精度。
3.非依赖网络:该系统具有独立的网络系统,不依赖外部网络进行通讯和同步。
4.自主时间纠正:该系统能够自主进行时间纠正,确保时间同步的准确性。
电力系统综合对时系统的应用电力系统综合对时系统应用于以下领域:1.电力调度:保证调度中心和各个变电站的时间同步精度,确保设备同步协调运行。
2.负荷控制:通过精准的时间同步和数据融合,实现对电网的快速响应和有效控制。
3.告警监控:实现告警与记录同步,确保对电力事件的及时响应与处理。
电力系统综合对时系统的优势相比传统的时钟同步技术,电力系统综合对时系统具有以下优势:1.精度高:通过多种信号的数据融合处理,确保时间同步精度达到微秒级别。
2.可靠性高:该系统具有自主时间纠正功能,能够自主处理时间误差,保证时间同步的准确性。
3.可扩展性强:该系统具有完备的硬件和软件支持体系,可以根据实际情况进行扩展和升级。
4.应用范围广:电力系统综合对时系统能够应用于电力系统的多个领域,应用范围广泛。
电力系统综合对时系统的应用,让电力设备之间的时间同步变得更加精准,在确保电力运行的安全和稳定性方面具有重要作用。
随着电力系统的不断升级和现代化,电力系统综合对时系统的使用将变得越来越广泛。
GPS卫星时钟同步系统在电厂变电站中的应用姬志民;宋博;任焕龙;王堑;姬广素【摘要】针对变电站各设备的时钟时间不能统一的问题,在介绍GPS卫星时钟同步系统组成和对时方式的基础上,分析GPS卫星时钟同步系统在电厂变电站自动化设备中的应用情况,并提出应用中的注意事项.【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2011(030)006【总页数】3页(P12-14)【关键词】GPS卫星时钟同步;变电站;标准时间;事故分析【作者】姬志民;宋博;任焕龙;王堑;姬广素【作者单位】河北华电石家庄热电有限公司,石家庄 050041;河北华电石家庄热电有限公司,石家庄 050041;河北华电石家庄热电有限公司,石家庄 050041;河北华电石家庄热电有限公司,石家庄 050041;河北华电石家庄热电有限公司,石家庄050041【正文语种】中文【中图分类】TM76这些年来,随着自动化技术的不断发展,电厂、变电站的电力自动化水平有很大提高,自动化系统中SCADA系统(或计算机监控系统简称NCS系统)、微型计算机保护装置、微型计算机故障录波装置以及各类保护信息子站得到了广泛的应用,而这些自动化装置之间的配合工作需要有一个精确的时钟。
当电力系统发生故障及事故时,既可实现全网各系统在统一时间基准下的运行监视和控制以及对应事故的故障分析,也可以通过各种保护装置、断路器分合的先后顺序按照标准时间来分析事故的原因及发展过程。
随着各地区智能电网的逐步建立,提供标准时间的时钟基准成为电厂、变电站乃至整个电力系统的迫切需要。
1 变电站时钟存在的问题由于变电站采用不同厂家的NCS系统、线路微机保护装置、故障录波器、电能自动计费系统、同步相量测量装置(PMU)等,因此变电站时间同步的方式均存在问题,具体表现在以下几方面。
a.各设备生产商采用各自的时钟,各时钟在对时准确度上都有一定的差异,使全厂各设备不能在一个时间基准上进行数据分析,给事故的正确分析及判断带来很大困难。
收稿日期:2020-02-29基于5G的电力系统时间同步方案Power System Time Synchronization Solution Based on 5G综合考虑成本、设备尺寸、工程安装和运维等因素,基于5G 网络的电力系统同步技术比其他时间同步技术更具备优势。
分析了5G 网络的时间同步精度,给出基于5G 网络的电力系统同步方案及应用实例,对未来基于5G 网络同步方案的大规模应用具有指导意义。
5G ;授时;时间同步;电力系统;IRIG-B 码Considering the cost, equipment size, engineering installation, operation and maintenance and other factors, the power system synchronization technology based on 5G network has more advantages than other time synchronization technologies. This paper analyzes the time synchronization accuracy of the 5G network, gives the power system synchronization solution and application examples based on the 5G network, which is of guiding signifi cance for large-scale application of the 5G network synchronization scheme in the future.5G; time service; time synchronization; electric power system; inter range instrumentation group-B code(1.中国移动通信集团广东有限公司,广东 广州 510000;2.广东省电信规划设计院有限公司,广东 广州 510000)(1. China Mobile Group Guangdong Co., Ltd., Guangzhou 510000, China;2. Guangdong Planning and Designing Institute of Telecommunications Co., Ltd., Guangzhou 510000, China)【摘 要】赵侠1,陈一强2,陈其铭1ZHAO Xia 1, CHEN Yiqiang 2, CHEN Qiming 1doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.07.002 中图分类号:TN929.5文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2020)07-0007-06引用格式:赵侠,陈一强,陈其铭. 基于5G的电力系统时间同步方案[J]. 移动通信, 2020,44(7): 7-12.[Abstract][Key words]0 引言随着数字化技术在电力企业的广泛应用,电力自动化设备对时间同步的要求越来越高,电力系统继电保护、自动化、安全稳定控制系统、能量管理系统和生产信息管理系统等均需要获得统一的时间基准来满足事件顺序记录(SOE )、故障录波、实时数据采集【关键词】OSID :扫描二维码与作者交流时间一致性,确保线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确[1]。
IEEE 1588精确时间协议在智能变电站中应用的关键技术【摘要】IEEE 1588精确时间同步协议(PTP)解决了通用以太网延迟时间和同步能力差的瓶颈,在自动化、通信等工业领域具有重要意义,本文介绍了IEEE 1588标准在智能变电站建设中应用的关键技术,包括PTP时钟同步模型以及同步过程,分析了PTP网络结构中的设备类型以及主从时钟的偏移和网络延时的修正,最后分析了PTP时钟设备冗余配置的必要性,给出了时钟设备冗余配置的方法。
【关键词】IEEE 1588 PTP 智能变电站时钟同步目前,在变电站自动化系统中广泛应用的对时方式主要有GPS同步脉冲对时,NTP(Network Time Protocol)网络时间协议,SNTP(Simple Network Time Protocol)简单网络时间协议对时等对时方式。
随着数字化变电站的发展使得站内二次硬接线逐渐被串行通信线所取代,GPS对时技术已不适用于新兴的数字化智能变电站网络系统,而NTP/SNTP时间同步协议的时间同步精度仅能到到ms 级,不能满足具有高精度和稳定性要求的电力自动化设备的需求,因此最终提出了IEEE 1588标准,它定义了一种用于分布式测量和控制系统的精密时间协议(Precision Time Protocol,PTP),其网络对时精度可达亚μs级,满足电力系统自动化设备对时间精度的要求,并且所占用网络和硬件资源较少,因此IEEE 1588网络对时方式是应用于智能变电站的理想对时方式[3]。
1 PTP时钟同步模型PTP系统是分布式网络系统,由PTP设备和非PTP设备组成。
下图1为一个典型的PTP分布式系统。
其中,OC(Ordinary Clock)为普通时钟,普通时钟可能是一个系统的最高级主时钟(Grandmaster Clock,GC),也可能是主、从时钟体系中的从时钟(Slave)。
BC(Boundary Clock)为边界时钟,PTP设备通过网络彼此通信,PTP协议在一个叫做域的逻辑范围内运行。
时钟同步技术在变电站中的应用讨论
发表时间:2017-08-04T11:11:24.363Z 来源:《电力设备》2017年第11期作者:高金索[导读] 摘要:我国电力科技伴随着科技发展而有了很大的进步,变电站在电力系统中有着重要的地位,变电站的运行状况与电力系统有着紧密的联系,所以,完善变电站方面的管理极为重要。
(国网江苏省电力公司宿迁供电公司 223800)
摘要:我国电力科技伴随着科技发展而有了很大的进步,变电站在电力系统中有着重要的地位,变电站的运行状况与电力系统有着紧密的联系,所以,完善变电站方面的管理极为重要。
近些年来,变电站在自动化领域越来越先进,在变电站自动化的进程中对各方面在时间上的要求也越加精准,时钟同步技术对时间上的精准程度能够满足这一要求,所以,时钟同步技术引用进变电站自动化中有着至关重要的作用。
关键词:变电站;变电站自动化;时钟同步技术
电力技术发展至今,其自动化进程已经得以长足的发展,电力系统的各项设置在时钟基准方面的需求越来越重要,时钟同步技术能够全时段对精准的时间信息输出给用户,时钟同步技术再准确度上有着较高的成效,时钟同步技术融嵌入变电站技术上,能够保证变电站之间保持时间的一致性和准确性,对变电站保持正常良好的状态下运行。
1 时钟同步技术上的优势
现实中变电站所运用的各种系统以及所采用的各项装置是来源于不同的公司或厂家,因此在时钟上的设计上会出现不同程度上的差异,所以在对时上会出现一定程度上的误差现象,以至于出现在同一时刻的基点上变电站的各系统输出的数据不能进行合理的分析和对比,这对于事后故障分析排除工作带来很大的不便。
变电站对时钟同步技术上的采用有着不可忽略的优势,它能确保变电站出现故障后各个系统输出的数据在相同的时间基点上。
时钟同步信号在提供精准的时间上协同变电站自动化设备正常良好的运行,当系统发生异常状况时,可以有力保证事件顺序记录上在时间上的精准度,从而使得对故障的判断上更具有时效性和准确性,有效的保障了电力系统处于良好的运行状态中。
2 时钟同步系统的简单论述及原理
2.1时钟同步系统的简单论述
时钟同步系统经过接受卫星信号,再利用CPU中央处理环节对卫星信号进行科学规范化的转换,转换成电力系统所需求的时间信息,然后给予时间信息反馈出来。
2.2时钟同步系统原理
时钟同步系统主要有三种对时方式构成,首先是串行同步输出对时方式,它是将时间信息以串行数据流的形式进行反馈出来的,该种形式的对时方式相较于复杂,在收到时间信息后加以出路,转化过程中所需时间上相对较长,该情况下会造成时间对时上一定程度上的影响,所以,串行同步数据反馈形式对时主要功能在于时间标记上的添加。
其次是脉冲同步输出对时,该技术是通过时间同步,在特定的时间上提供出一个精确的脉冲,当接受设施感应到脉冲反馈的信号后,设备将进行自动方式对时,从而实现避免各个系统上的误差现象的出现,由于脉冲同步输出的形式是不能对时间进行直接反馈,一旦提供时间的源头出现错误,得到时间信息的设备便会以错误的进行。
然后是IRIG—B码输出对时方式是以二进码十进位方式对时间上的反馈,每次时间反馈有上百个脉冲,所提供的时间信号是秒、分、时等,IRIG—B码输出对时的方式是相较于其他方式具有准确度高,更为标准化的优势。
3 时钟同步技术嵌入变电站电力系统中
3.1 时钟同步技术的运用
时钟同步系统在近些年的发展中拥有编码对时、硬对时、网络NTP技术上的支持,时钟同步系统能够很好的与变电站的多数设备进行完美的组合。
时钟对时接口有RS232串口输出、RS485串口输出、秒脉冲1PPS输出等不同输出方式的情况。
为维护变电站电自动化系统能够精准有效的运行,有大部分的装置需要嵌入时钟同步系统中进行对时,增加了装置的接口类型也不统一,所以,在现实工作中,通常会结合利用多样式对时端口方式。
以下对11万伏变电站改造为题,探究与剖析时钟同步技术的运用。
将时钟同步系统屏在变电站高压室和保护室进行科学组合,然后装备上拥有接收功能、卫星信号处理功能以及反馈标准同步时间信号等功能一个标准化的同步主时钟。
一旦主时钟接接收到时间同步系统反馈出的基准信号时,设备将依据基准信号完成对时工作,当主时钟未能获取到时间同步系统反馈出的基准信号后,将自行走时,并以标准化的形式走时,时间基准进入正常状态下,主时钟便会自觉进行对时。
该变电站改造为以互联网为组网的形式,一些设置只有RS232接口和RS485接口,而新安装的主变线路控制装置等相关的装置都是IRIC—B接口。
在变电站革新上,采用IRIG —B码反馈信息对时,选用RVVP两芯屏蔽通讯电缆,其中加用1表示,减用2表示,按次序将各设备连接上时钟同步系统的IRIG—B输出端口;因为部分陈旧设备没有IRIC—B端口,仅有RS232接口,所以,将这些设备与时钟同步系统的RS232端口相连接;11万伏变电站故障录波器没有IRIG—B码,依次将秒脉冲和分脉冲链接空接点,最终完成硬接点对时。
3.2时钟同步系统工作中的注意事项
为保证时钟同步系统可以稳定良好的运作,确保时钟同步系统的功的性能都满足相关要求,一定做到时钟同步系统上日常保养与维护工作。
员工要制定科学的检测维修计划,按计划周期性的对时钟同步系统进行检测,在进行周期性的检测时,第一要查勘显示屏幕上的天线信号,第二将显示屏幕中锁定的卫星数目进行查看,检测完毕一切正常的情况下,用显示屏幕上的时间与每个装置显示的时间进行时间校对,进而保证进行对时系统的每个设备能够安全良好的运行。
时钟同步系统按计划定期监测,确保系统在运行中保持良性工作状态。
时钟同步系统在工作中还应该对屏中嵌入监视设备,然后对时钟同步系统的进行实时的监视,发现系统出现异常状况,及时发出故障报警信号,让维修人员对故障进行快速抢修,以此确保时钟同步系统安全运作。
4 结语
时钟同步系统将变电站的自动化系统的设备可以拥有一致标准的时间,保障了变电站在工作中的安全性,所以,电力企业应从自身的情况出发,对时钟同步系统进行科学的利用,从而确保变电站能够正常工作。
参考文献
[1]郭威.GPS时钟同步技术在变电站电力自动化中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,(8).
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[4]吴培涛.基于GPS卫星时钟同步系统在变电站中的应用[J].科技创新与应用,2012,(30).
[5]杨海涛.GPS时钟同步系统在变电站自动化系统的应用[J].科技创业家,2012,(16).。