智能站的时钟同步和采样同步

智能变电站基础知识题库单选题100道及答案解析1. 智能变电站的核心特征是（）A. 智能化一次设备B. 网络化二次设备C. 全站信息数字化D. 以上都是答案：D解析：智能变电站的核心特征包括智能化一次设备、网络化二次设备、全站信息数字化等多个方面。

2. 智能变电站采用（）实现对一次设备的控制和监测。

A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：A解析：智能终端用于实现对一次设备的控制和监测。

3. 以下哪个不是智能变电站的通信规约（）A. IEC 61850B. IEC 60870-5-101C. MODBUSD. DNP3.0答案：C解析：MODBUS 一般不用于智能变电站。

4. 智能变电站中，（）用于实现电流、电压等模拟量的数字化。

A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：B解析：合并单元的作用是将模拟量转换为数字量。

5. 智能变电站的过程层网络通常采用（）A. 以太网B. 令牌环网C. 星型网D. 环形网答案：D解析：过程层网络多采用环形网结构，以提高可靠性。

6. 智能变电站的站控层设备不包括（）A. 监控主机B. 远动装置C. 合并单元D. 数据服务器答案：C解析：合并单元属于过程层设备。

7. 智能变电站中，（）承担继电保护功能。

A. 智能终端B. 保护装置C. 合并单元D. 测控装置答案：B解析：保护装置是实现继电保护功能的设备。

8. 智能变电站中，（）实现对一次设备的测量和控制。

A. 智能终端B. 保护装置C. 测控装置D. 合并单元答案：C解析：测控装置主要负责测量和控制一次设备。

9. IEC 61850 标准中，逻辑节点的英文缩写是（）A. LDB. LNC. DOID. SCL答案：B解析：逻辑节点的英文缩写是LN。

10. 智能变电站中，（）实现了变电站的智能化管理。

A. 自动化系统B. 智能辅助系统C. 在线监测系统D. 以上都是答案：D解析：自动化系统、智能辅助系统和在线监测系统等共同实现了变电站的智能化管理。

智能化变电站差动保护数据的同步方法
智能化变电站作为电网重要的能量转换与分配中心，对于其运行可靠性和安全性的保障，差动保护至关重要。

而差动保护数据的同步则是保障差动保护的一项重要工作。

智能化变电站差动保护数据的同步方法有两种，一种是使用同步技术（同步采样和同步通讯），另一种是使用互联网通信技术实现保护数据的同步。

第一种方法需要使用同步技术来保证差动保护数据的同步。

同步采样可以通过GPS时钟或PTP（精确时间协议）实现，并通过同步通讯协议（如IEEE 1588、IEC 61850-9-3、GOOSE 等）将采样数据精确同步。

同步通信协议规定了每个通讯数据包传输的时间、格式等信息，使得数据同步且维护了实时性。

这种方法能确保保护设备以相同的时间采集数据，从而保证保护数据的同步和一致性，提高了保护的可靠性和准确性。

第二种方法是利用互联网通信技术实现保护数据的同步。

这种方法利用了现代信息技术的优势，通过局域网或宽带互联网的技术手段，将不同设备、不同地点的差动保护数据进行实时同步。

通过使用云服务提供商的平台，多个变电站之间的数据可以实现互联，极大地方便了数据汇总和集成。

此外，还可以利用大数据技术对产生的海量数据进行分析，成为后续优化工作的依据。

总的来说，差动保护数据的同步是智能化变电站的关键之一。

使用同步技术和互联网通信技术，可以将差动保护数据精确同
步，保证了保护的可靠性和准确性，从而保障了整个电网的运行安全和稳定性。

智能变电站采样数据同步原理及测试方法文章着重介绍了智能变电站中合并单元的采样数据同步的原理以及在变电站现场调试的基本方法，并就目前存在的一些问题进行了分析，提出了相应的改进措施。

标签：智能变电站；采样数据同步；测试方法1 同步问题的由来电力互感器是电力系统中为电能计量、继电保护及测控等装置提供电流、电压信号的重要设备。

在智能变电站中，继电保护等自动化设备的数据采集模块前移至合并单元，互感器一次设备电气量需要经前端模块采集再由合并单元处理，由于各间隔互感器的采集处理环节相互独立，没有统一协调，且一、二次电气量的传变附加了延时环节，导致各间隔互感器的二次数据不具有同时性，无法直接用于保护装置计算。

所以智能变电站分散数据采样的数据同步是一个共性问题，所有跨间隔数据都存在这个问题，必须找到一个有效的方法解决数据采样同步问题。

2 同步问题解决方案针对合并单元推广应用过程中遇到的数据同步问题，目前解决数据同步问题的方法主要有两种：插值重采样同步、基于外部时钟同步方式同步。

第一种解决方法的思路是放弃合并单元的协调采样，不依赖外部时钟，而严格要求其等间隔脉冲采样以及精确的传变延时，继电保护设备根据传变延时补偿和插值计算在同一时刻进行重采样，保证了各电子式互感器采样值的同步性。

插值重采样算法目前比较成熟，其误差主要来自算法的影响。

第二种解决方法的思路是放弃对处理环节延时精确性的限制，采用统一时钟协调各互感器的采样脉冲，全部互感器在同一时刻采集数据并对数据标定，带有同一标号的各互感器二次数据，同样实现了数据同步性。

该方式需要铺设独立的对时链路，容易受外部干扰和衰耗的影响。

3 现场测试方法目前，智能变电站现场调试的主要方法是通过二次模拟采样输出设备在合并单元输入多组模拟采样，然后在保护测控等装置检查采样的幅值、相角与所加采样是否相同。

3.1 单间隔电压与电流数据同步的现场测试对于单个间隔，如：单个线路、分段间隔，变压器某一侧等，可以通过实验设备在合并单元的二次输入端同时输入电压与电流采样，然后在保护或测控等装置上查看显示的幅值、相角与所加采样是否相同，如果角度不同，则说明数据采样没有同步，如果同步的话，必然没有相角的偏差。

时钟同步在通信系统中的紧要性时钟同步是指在一个系统中，各个时钟能够准确地显示相同的时间。

在现代科技发展中，时钟同步是特别紧要的，特别是在计算机网络和通信系统中。

在计算机网络中，时钟同步对于确保数据的传输和处理是至关紧要的。

网络中的不同设备通过时钟同步协议来保证它们之间的时间全都性。

这样，在数据传输过程中，各个设备能够依照相同的时间进行操作，躲避由于时间差别造成的数据冲突和错误。

时钟同步还广泛应用于通信系统中，特别是在移动通信领域。

移动通信网络中，各个基站和移动设备需要进行时钟同步，以确保通信信号的精准明确传输和接收。

当移动设备从一个基站切换到另一个基站时，时钟同步可以使信号无缝切换，供应良好的通信质量和用户体验。

除了计算机网络和通信系统，时钟同步在其他领域也有紧要的应用。

在物联网中，各种智能设备需要通过时钟同步来保持其运行的全都性。

在电力系统中，各个发电站和输电设备需要进行时钟同步，以确保电力网络的稳定和高效运行。

时钟同步的实现有多种方法和协议。

常用的方法包含网络时间协议（NTP）、精密时间协议（PTP）等。

这些协议利用网络传输和时钟校准算法，实现时钟的同步和校准。

然而，时钟同步也面对一些挑战和问题。

例如，网络延迟和时钟漂移会对时钟同步造成影响，可能导致时间不准确。

另外，恶意攻击者也可能利用时钟同步漏洞进行网络攻击。

因此，时钟同步算法和安全机制的研究特别紧要，以提高时钟同步的精准明确性和安全性。

综上所述，时钟同步在现代科技发展中起着至关紧要的作用。

它不但在计算机网络和通信系统中应用广泛，还在其他领域发挥侧紧要作用。

进一步的研究和创新将为时钟同步带来更高的精准明确性和可靠性，推动科技进步和社会发展。

智能变电站时间同步系统摘要随着智能电网的全面发展，并实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化，网络智能接点的正常工作和作用的发挥，离不开统一的时间基准。

【关键词】时间同步智能变电站时间同步系统为我国电网各级调度机构、发电厂、变电站、集控中心等提供统一的时间基准，以满足各种系统和设备对时间同步的要求，?_保实时数据采集时间一致性，提高线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性，从而提高电网事故分析和稳定控制水平，提高电网运行效率和可靠性。

1 时间的基本概念时间是物理学的一个基本参量，也是物资存在的基本形式之一，是所谓空间坐标的第四维。

时间表示物资运行的连续性和事件发生的次序和久暂。

与长度、质量、温度等其他物理量相比，时间最大的特点是不可能保存恒定不变。

“时间”包含了间隔和时刻两个概念。

前者描述物资运动的久暂；后者描述物资运动在某一瞬间对应于绝对时间坐标的读数，也就是描述物资运动在某一瞬间到时间坐标原点之间的距离。

2 时钟配置方案及特点智能变电站宜采用主备式时间同步系统，由两台主时钟、多台从时钟、信号传输介质组成，为被授时设备、系统对时。

主时钟采用双重花配置，支持北斗二代系统和GPS标准授时信号，优先采用北斗二代系统，主时钟对从时钟授时，从时钟为被授时设备、系统授时。

时间同步景点和授时精度满足站内所以设备的对时精度要求。

站控层设备宜采用SNIP对时方式，间隔层和过程层设备采用直流IRIG-B码对时方式，条件具备时也可以采用IEEE1588网络对时。

在智能变电站中，时间装置的技术特点及主要指标如下：（1）多时钟信号源输入无缝切换功能。

具备信号输入仲裁机制，在信号切换时IPPS输出稳定在0.2 us以内。

（2）异常输入信息防误功能。

在外界输入信号收到干扰时，仍然能准确输出时间信息。

（3）高精度授时、授时性能。

时间同步准确度优于1us，秒脉冲抖动小于0.1us，授时性能优于1us/h。

（4）从时钟延时补偿功能。

智能变电站基础知识一、单项选择题1. 合并单元是( )的关键设备。

(A)站控层；(B)网络层；(C)间隔层；(D)过程层答案：D2. 智能终端是( )的关键设备。

(A)站控层；(B)网络层；(C)间隔层；(D)过程层答案：D3. 从结构上讲，智能变电站可分为站控层设备、间隔层设备、过程层设备、站控层网络和过程层网络，即“三层两网” 。

( )跨两个网络。

(A)站控层设备；(B)间隔层设备；(C)过程层设备；(D)过程层交换机答案：B4. 智能变电站中交流电流、交流电压数字量经过( )传送至保护和测控装置。

(A)合并单元；(B)智能终端；(C)故障录波装置；(D)电能量采集装置答案：A5. 避雷器在线监测内容包括( )。

(A)避雷器残压；(B)泄漏电流；(C动作电流；(D)动作电压答案：B6. 智能变电站中 ( )及以上电压等级继电保护系统应遵循双重化配置原则，每套保护系统装置功能独立完备、安全可靠。

( A) 35 kV ；( B) 110kV；( C) 220kV；( D) 500 kV 答案： C7. 继电保护设备与本间隔智能终端之间通信应采用( )通信方式。

(A) SV点对点；(B) GOOS点对点；(C) SV网络；(D) GOOSI网络答案：B8. 继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息宜采用( )传输方式。

(A) SV 点对点；(B) GOOS点对点；(C) SV 网络；(D) GOOSI网络答案：D9. 智能变电站中双重化配置的两套保护的跳闸回路应与两个( )分别一一对应。

(A)合并单元；(B)智能终端；(C)电子式互感器；(D)过程层交换机答案：B10. 智能终端放置在（）中。

（A）断路器本体；（B）保护屏；（C）端子箱；（D）智能控制柜答案：D、多项选择题1. 智能开关的在线监测类型有：（）（A）局部放电在线监测；（B）绕组测温在线监测；（C）六氟化硫微水密度在线监测；（D）断路器机械特性在线监测答案：（A、C、D）2. 下列哪些设备不属于智能变电站过程层设备？（）（A）合并单元；（B）智能终端；（C）线路保护；（D）操作箱答案：（C、D）3. 下列哪些设备不属于智能变电站微机保护装置？（）（A）交流输入组件；（B）A/D转换组件；（C）保护逻辑（CPU）; （D）人机对话模件答案：（A、B）4. 下列哪些不属于智能变电站继电保护装置的硬压板？（）（A）“投检修状态”压板；（B）“保护出口跳闸”压板；（C）“投主保护”压板；（D）“启动失灵保护”压板答案：（B、C、D）5. 智能变电站的高级应用有：（）（A）智能告警及分析决策；（B）顺序控制操作；（C）设备状态可视化；（D）源端维护答案：（A、B、C、D）三、填空题1. 智能变电站定义：采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以____________________ ____________ 、 ___________ 为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

智能变电站过程层报文1. GOOSE 报文1.1. GOOSE 传输机制SendGOOSEMessage 通信服务映射使用一种特殊的重传方案来获得合适级别的可靠性。

重传序列中的每个报文都带有允许生存时间参数，用于通知接收方等待下一次重传的最长时间。

如在该时间间隔内没有收到新报文，接收方将认为关联丢失。

事件传输时间如图1-1所示。

从事件发生时刻第一帧报文发出起，经过两次最短传输时间间隔T1重传两帧报文后，重传间隔时间逐渐加长直至最大重传间隔时间T0。

标准没有规定逐渐重传时间间隔计算方法。

事实上，重传报文机制是网络传输兼顾实时性、可靠性及网络通信流量的最佳方案，而逐渐重传报文已越来越不能满足实时性要求，对重传间隔时间已没有必要规定。

图1-1 GOOSE 事件传输时间SendGOOSEMessage 服务以主动无须确认的发布者/订阅者组播方式发送变化信息，其发布者和订阅者状态机见图1-2和图1-3。

图1-2 GOOSE 服务发布者状态机1) GoEna=True （GOOSE 使能），发布者发送数据集当前数据，事件计数器置1（StNum=1），报文计数器置1（SqNum=1）。

2) 发送数据，SqNum=0，发布者启动根据允许生存时间确定的重发计时器，重发计时器计时时间比允许生存时间短（通常为一半）。

3) 重发计时器到时触发GOOSE 报文重发，SqNum 加1。

4) 重发后，开始下一个重发间隔，启动重发计时器。

重发间隔计算方法和重发之间的最大允许时间都由发布者确定。

最大允许时间应小于60秒。

5) 当数据集成员数据发生变化时，发布者发送数据，StNum 加1，SqNum=0。

5）6) GoEna=False ，所有的GOOSE 变位和重发报文均停止发送。

图1-3 GOOSE 服务订阅者状态机1) 订阅者收到GOOSE 报文，启动允许生存时间定时器。

2) 允许生存时间定时器到时溢出。

3) 收到有效GOOSE 变位报文或重发报文，重启允许生存时间定时器。

时钟同步技术在5G基站中的应用摘要：在高速发展的通信时代，5G已经进入到了我们的生活，重点对5G技术中的时钟同步技术进行相应的理论研究。

5G的发展，和4G相比，主要是速率更高，容量更大，延时更小。

在我们日常中主要体现在5G的基站数量增多和速率的提升，这些变化需要大量的时钟信号的处理，时钟是一个系统的心跳，起到至关重要的作用，特别是时钟技术中的时钟同步技术，其对增加用户带宽，提升用户体验具有重要作用。

关键字：时钟、晶振、同步、基站1.引言通信技术日新月异，随着5G牌照的发放，5G也正式进入到我们日常。

5G的发展，主要是5G基站的建立，4G时代我们用的多是宏站，现在主要是小站，也就是常说的Small Cell。

宏站完成大的区域覆盖，小站主要完成宏站覆盖不到的地方。

5G基站穿透能力更强、无线电频率更高，毫米波技术就是5G未来的趋势，但是高速率的信号，容易引起信号的衰减，要想实现理想的覆盖，就要建立更多的小站。

5G时代的基站数量将会是4G时代的N倍，旨在打通5G的全覆盖。

小站的部署安装，主要是在楼宇等室内，室内由于墙壁的阻挡，信号减弱较为严重，为了提高信号的质量，也就是提高信号的辐射和降低信号的延时，需要安装较多的小站。

通过在室内部署多个小站，利用时钟的同步功能，可以准确的对室内完成精准定位。

目前移动运营商的5G采用的方式是TDD方式，需要在基站之间保持严格的时钟同步，只有时钟同步，才能避免交叉时隙的干扰，故在设计5G基站的时候，必须全方位的设计同步信号。

2.时钟同步常用技术基站时钟同步要求的精度特别高，5G基站时钟同步信号精度要求是基站之间空口时间误差小于±1.5μs。

在4G网络下，人们打电话、视频聊天时可能会出现严重的延时和卡顿，这些都是未同步造成的，随着5G的普及，数据传输速率更高，同步信号更加完善，可以最大程度的解决延时和卡顿现象。

在设计5G基站相关产品模块的时候，常常采用的同步时钟技术主要包括卫星同步方案、IEEE 1588同步方案和本地的晶振同步方案等等。

包西智能站相比常规综自站的区别和联系智能站相比常规站最大的不同是增加了两样东西，即合并单元和智能终端，并采用光缆取代了很多控制电缆来进行二次设备间的联系，采用IEC 61850通信协议进行继电保护、测控装置、故障录波等二次设备间的组网、信息交互，多出来个过程层网络。

一次设备完全相同，没有任何区别。

具体区别和联系如下：一、设备区按间隔断路器增加了智能控制柜（过程层）取代了原来综自站的端子箱。

智能终端和合并单元就安装在里面。

二、互感器下来的交流模拟量（电流和电压）通过电缆接入合并单元（MU），完成数据采样（A/D转换）、时钟同步、输出数字化的电流和电压量，通过光缆输出供继电保护、测控装置、故障录波器等二次设备使用。

这个连接合并单元与继电保护、测控装置、过程层网络交换机的光缆物理链路和具体的数据流称为过程层SV网。

三、智能站的一次开关设备（断路器、隔离开关、接地刀闸）的操作（遥控和保护出口）、位置遥信、压力闭锁、远方就地把手位置等信息都是通过智能终端完成的。

智能终端既有传统继电保护开入开出插件的功能又有部分传统测控装置的功能、类似传统的操作箱。

智能终端与继电保护和测控装置以及过程层网络交换机之间的数据交互网络称为过程层GOOSE网。

四、智能站的继电保护数字化，相比微机保护，硬压板只保留了唯一的“检修投入”硬压板，其他各功能、出口压板都改为可供远方操作的软压板并多出来两种压板即SV接收软压板和GOOSE接收或发送软压板。

保护装置插件相比微机保护取消了交流输入采样板（合并单元取代）和开入开出版（智能终端取代），增加了过程层光纤通信网络板。

五、测控装置取消了断路器和刀闸的各遥控压板，也只有唯一的“检修投入”硬压板，常规站的遥控压板在智能站位于智能控制柜，并和继电保护共用分合闸出口硬压板，常规站测控屏上的远方就地及分合闸把手取消，位于智能控制柜中。

五、监控系统相比常规站功能更强大，增加了打印保护报文和定值、投退保护软压板的功能，小室内保护和故录的打印机取消了。