电力系统时钟同步技术分析

资料电力系统时钟同步原理及受时方式详解电力系统时间同步及其原理当前，电力系统的时间同步主要通过确定变电站内GPS和北斗卫星授时系统统一状态，以及对于一些比较陈旧的变电站要进行时间同步的配置。

在电力系统的运用中，时间同步是一种最基本的应用，也在不断的更新技术以及工艺。

但是在GPS和北斗卫星授时系统中，由于设备的品牌不同，这就使得站内、站与站之间的时间不能统一。

在运行的过程中，时间接受系统之间不能相互通用，这就会造成内部之间的运行不能准确备份，难以保障整个系统运行的可靠性。

因此电力系统的设备更新要逐渐扩展到发电厂、变电站控制中心、调度中心等，加强时间同步技术，并且要基于不同的授时源建立时间同步，而且要互为热备用。

现代的时钟同步的原理是在电力系统中安装了监控装置、PMU、故障录波器、微机保护装置、分时电能表等。

这些自动化设备的内部都有实时时钟，但是这些电子钟也有可能出现的误差是：初始值设备的不够准确；石英晶体振荡频率误差及其频率振荡的温度漂移和老化漂移；电路中电容量的变化等。

因此要对这些电子钟进行校准，其中的原理就与我们日常生活中的对手表一样，要定期对时间基准信号进行设置。

当前主要是利用GPS和北斗卫星授时系统取得时间基准信号，并转换成各种自动化设备需要的时间信号输出，这就实现了各个自动化设备的时间统一。

电力系统内时间同步技术时钟同步技术能够使电力系统中的智能电子设备获得统一的时间基准，因此这种技术对于电网的实时监控、并网管理和安全保护具有很重要的意义。

比较常见的电力系统时间同步技术有：脉冲对时脉冲对时也叫做硬对时，其原理是利用脉冲的准时沿即上升沿或者下降沿来校准被授时设备。

脉冲对时的优点是授时精度比较高，在使用过程中被动点的适应性比较强；缺点是仅仅能够校准到秒，其他的数据都需要人工预置进行。

其中比较常用的脉冲对时的信号有1PPS、1PPH等信号。

串口报文对时这种对时也称为软对时。

它是通过利用一组时间数据并按照一定的格式进行的，在串行通信的接口发送给被授时装置，被授时装置就会利用这组数据预设内部时钟。

1 电力系统时间同步概况2 电力系统对时间同步的需求电力自动化设备对时间同步精度有不同的要求。

一般而言,电力系统授时精度大致分为4类:(1)时间同步准确度不大于1μs:包括线路行波故障测距装置、同步相量测量装置、雷电定位系统、电子式互感器的合并单元等。

(2)时间同步准确度不大于1ms:包括故障录波器、soe装置、电气测控单元、rtu、功角测量系统(40μs)、保护测控一体化装置、事件顺序记录装置等。

3 目前电力系统内时间同步技术电力系统设备常用的对时方式有以下4种:(1)脉冲对时也称硬对时,是利用脉冲的准时沿(上升沿或下降沿)来校准被授时设备。

常用的脉冲对时信号有1pps和分脉冲(1ppm),有些情况下也会用时脉冲(1pph),其中1ppm和1pph也可以通过累计1pps得到。

脉冲对时的优点是授时精度高,使用被动点时,适应性强;缺点是只能校准到秒(用1pps),其余数据需要人工预置。

(2)串口报文对时也称软对时,是利用一组时间数据(年、月、日、时、分、秒)按一定的格式(速率和顺序等),通过串行通信接口发送给被授时装置,被授时装置利用这组数据预置其内部时钟。

常用的串行通信接口为rs-232和rs-422/rs-485。

串口报文对时的优点是数据全面,不需要人工预置;缺点是授时精度低,报文的格式需要授时和被授时装置双方约定。

目前,很多场合采用以上2种方式的组合方式,从而可以充分利用两者的优点,克服两者的缺点。

(3)时间编码方式对时为了解决前2种对时方式的矛盾,在实际应用中常采取2种对时方式结合的方法,即串口+脉冲。

这种方式的缺点是需要传送2个信号。

为了更好地解决这个矛盾,采用国际通用时间格式码,将脉冲对时的准时沿和串口报文对时的那组时间数据结合在一起,构成一个脉冲串,来传输时间信息。

被授时设备可以从这个脉冲串中解析出准时沿和一组时间数据。

这就是目前常用的irig-b码,简称b码。

浅议电力系统中的时钟同步技术
电力系统中的时钟同步技术指的是对电力系统中各个设备的时
钟进行同步，保证系统各个部分之间的时间信息一致。

通常情况下，电力系统中的时钟同步技术有两种方式，分别是GPS/卫星定位系统
同步和PTP同步技术。

GPS/卫星定位系统同步技术是利用卫星定位技术和GPS信号同
步来同步电力系统中各个设备的时钟。

该技术优势在于信号传输的
快捷和精度高，不受限于地理位置和跨越时区的限制，具有高度的
可靠性和准确性。

但该技术存在的缺点是需要有GPS接收器设备，
并且不同的卫星信号会受到建筑物、地形等因素的干扰，从而导致
同步精度下降。

PTP同步技术是利用IEEE 1588协议进行同步的一种技术，以
太网技术基盘下的PTP协议。

该技术需要网络环境来进行信息传输，利用精确时钟源和网络设备的高性能，实现高精度的同步。

该技术
优势在于无需安装GPS设备，且适用于分布式和复杂网络平台下的
同步，具有高可靠性，但是需要较强的网络支持，网络拥塞等因素
会影响同步精度。

需要注意的是，电力系统时钟同步技术对于电网稳定和运行安
全具有重要意义。

在电力系统的智能感知、自动化控制等领域里，
时钟同步技术的能力和稳定性对于电力系统运行的同步、实时性、
定位精度等方面的影响都很重要。

同时也需要关注同步技术的应用
场景和环境，根据实际需求选择合适的同步技术，保证电力系统的
稳定、高效运行。

1。

电力GPS时钟同步系统解决方案北京创想京典科技发展有限公司科技领先铸就最佳什么是时间？时间是一个较为抽象的概念，爱因斯坦在相对论中提出：不能把时间、空间、物质三者分开解释，"时"是对物质运动过程的描述，"间"是指人为的划分。

时间是思维对物质运动过程的分割、划分。

在相对论中，时间与空间一起组成四维时空，构成宇宙的基本结构。

时间与空间都不是绝对的，观察者在不同的相对速度或不同时空结构的测量点，所测量到时间的流逝是不同的。

广义相对论预测质量产生的重力场将造成扭曲的时空结构，并且在大质量（例如：黑洞）附近的时钟之时间流逝比在距离大质量较远的地方的时钟之时间流逝要慢。

现有的仪器已经证实了这些相对论关于时间所做精确的预测，并且其成果已经应用于全球定位系统。

另外，狭义相对论中有“时间膨胀”效应：在观察者看来，一个具有相对运动的时钟之时间流逝比自己参考系的（静止的）时钟之时间流逝慢。

就今天的物理理论来说时间是连续的，不间断的，也没有量子特性。

但一些至今还没有被证实的，试图将相对论与量子力学结合起来的理论，如量子重力理论，弦理论，M理论，预言时间是间断的，有量子特性的。

一些理论猜测普朗克时间可能是时间的最小单位。

什么是时间？根据斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）所解出广义相对论中的爱因斯坦方程式，显示宇宙的时间是有一个起始点，由大霹雳（或称大爆炸）开始的，在此之前的时间是毫无意义的。

而物质与时空必须一起并存，没有物质存在，时间也无意义。

卫星时钟系统为什么含有精确的时间信息？地球本身是一个不规则的圆，加上地球自转和公转的误差，如果仅仅依靠经度、纬度、海拔高度三个参数来定位的偏差会很大，所以引入了一个时间参数，每个卫星都内置了一个高稳定度的原子钟！有关的卫星导航系统！1、GPS即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，它能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。

电力时间同步方式,目前的同步流程和现状电力时间同步是指在电力系统中各设备之间保持准确的时间同步，以实现系统的稳定运行。

电力时间同步广泛应用于电力系统中的各种设备，如电力传输、配电、发电等，确保各设备之间的时间同步，可以提高系统的运行效率、可靠性和安全性。

目前，电力时间同步主要采用以下几种方式：1. GPS时间同步GPS时间同步是目前应用最广泛的电力时间同步方式之一。

通过接收卫星发射的GPS时间信号，各设备可以实时获取精确的时间信息，并与其他设备进行同步。

GPS时间同步具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，适用于各种规模的电力系统。

2. IEEE 1588时间同步IEEE 1588是一种基于网络的时间同步协议，可以实现微秒级的时间同步。

通过在网络中的主节点发出时间同步信号，其他从节点可以接收并进行时间同步。

IEEE 1588时间同步适用于分布式电力系统中的各种设备，如开关、保护装置等。

3. IRIG-B时间同步IRIG-B时间同步是一种基于模拟信号的时间同步方式，通过在电力系统中传输模拟的时间信号，各设备可以实时获取时间信息。

IRIG-B时间同步适用于较小规模的电力系统，具有简单、可靠的特点。

4. PTP时间同步PTP（Precision Time Protocol）是一种新型的时间同步协议，可以实现纳秒级的时间同步。

PTP时间同步通过网络传输同步信号，可以应用于大规模的电力系统，如电力传输网、发电厂等。

目前的电力时间同步流程主要包括以下几个步骤：1.时间信号生成电力时间同步的第一步是生成时间信号。

这可以通过GPS接收器、IEEE 1588主节点、IRIG-B时间同步设备等实现。

生成的时间信号具有高精度和稳定性。

2.时间信号传输生成的时间信号需要在电力系统中传输。

传输方式可以通过网络、电缆等实现。

传输过程中需要注意信号的稳定性和可靠性。

3.时间信号接收各设备需要接收传输的时间信号，并进行时间同步。

GPS同步时钟系统在电力系统中的时间同步解决方案GPS同步时钟系统在电力系统中的时间同步解决方案boulifairy导语：随着计算机和网络通信技术的飞速发展，火电厂热工自动化系统数字化、网络化的时代已经到来。

这一方面为各控制和信息系统之间的数据交换、分析和应用提供了更好的平台、另一方面对各种实时和历史数据时间标签的准确性也提出了更高的要求。

前言随着计算机和网络通信技术的飞速发展，火电厂热工数字化、网络化的时代已经到来。

这一方面为各控制和信息系统之间的数据交换、分析和应用提供了更好的平台、另一方面对各种实时和历史数据时间标签的准确性也提出了更高的要求。

使用价格并不昂贵的GPS同步时钟来统一全厂各种系统的时钟，已是目前火电厂设计中采用的标准做法。

电厂内的机组)、辅助系统)、厂级监控信息系统(SIS)、电厂管理信息系统(MIS)等的主时钟通过适宜的GPS同步时钟信号接口，得到标准的TOD(年月日时分秒)时间，然后按各自的时钟同步机制，将系统内的从时钟偏差限定在足够小的范围内，进而到达全厂的时钟同步。

一、GPS同步时钟系统及输出1.1GPS同步时钟系统全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)由一组美国国防部在1978年开场陆续发射的卫星所组成，共有24颗卫星运行在6个地心轨道平面内，根据时间和地点，地球上可见的卫星数量一直在4颗至11颗之间变化。

GPS同步时钟是一种接受GPS卫星发射的低功率无线电信号，通过计算得出GPS时间的接受装置。

为获得准确的GPS时间，GPS同步时钟必须先接遭到至少4颗GPS卫星的信号，计算出本人所在的三维位置。

在已经得出详细位置后，GPS同步时钟只要接遭到1颗GPS卫星信号就能保证时钟的走时准确性。

作为火电厂的标准时钟，我们对GPS同步时钟的基本要求是：至少能同时跟踪8颗卫星，有尽可能短的冷、热启动时间，配有后备电池，有高精度、可灵敏配置的时钟输出信号。

电力系统中基于时间同步网络的实时通信技术研究随着电力系统的不断发展和现代化的需求，实时通信在电力系统中的重要性日益凸显。

电力系统作为一个庞大而复杂的系统，其正常运行需要各个部件之间的高效、准确的信息交流和数据传输。

为了满足电力系统的实时通信需求，研究人员开始关注基于时间同步网络的实时通信技术。

一、引言电力系统作为现代工业的核心支撑系统，其电力互联和数据交换对系统的稳定运行和安全性具有重要意义。

随着电力系统的智能化和自动化水平的提高，实时通信需求不断增加。

电力系统监控、保护、调度等环节需要实时的数据传输和信息共享，而这些工作需要高效、准确的时间同步。

二、时间同步网络的基本原理时间同步网络是指一种能够将多台设备时钟同步的网络系统。

在电力系统中，时间同步网络的基本原理是通过广播或点对点通信，在各个设备之间传输同步信息，从而实现各设备之间的时钟同步。

这种时钟同步对于电力系统的正常运行非常重要，因为各个设备在接收到同步信息后，可以按照统一的时钟脉冲来执行操作，避免操作的冲突和误差。

三、实时通信技术在电力系统中的应用电力系统中的实时通信技术广泛应用于各个环节，包括监控、保护和调度等。

在监控方面，实时通信技术可以实现对电力系统各个部件的状态、电量和负荷等参数的实时监控，保证系统的稳定运行。

在保护方面，实时通信技术可以实现对电力系统中各个设备的状态和保护动作的实时传输，从而快速响应并解决故障。

在调度方面，实时通信技术可以实现对电力系统的负荷和能源的实时调度，以提高系统的效率和利用率。

四、基于时间同步网络的实时通信技术研究方法基于时间同步网络的实时通信技术研究主要包括网络拓扑结构的设计、同步算法的研发和通信协议的应用等方面。

首先，研究人员需要设计一种合适的网络拓扑结构，使得网络中的各个节点能够进行高效的通信和信息交互。

其次，研究人员需要开发出一种高精度、低延迟的同步算法，以确保各个节点之间的时钟同步精度和准确性。

一、建设时钟同步系统的重要性随着电厂、变电站自动化水平的提高，电力系统对时钟统一对时的要求愈来愈迫切，有了统一精确的时间，既可实现全厂（站）各系统在GPS 时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，也可以通过各开关动作、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。

统一精确的时间是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施。

二、时钟同步系统的优越性电厂（站）的时钟同步是一件十分重要的基础工作，现在电厂（站）大多采用不同厂家的计算机监控系统、DCS 分布式控制系统、自动化及线路微机保护装置、故障录波装置、电能量计费系统、电液调速系统DEH 、SCADA 系统及各种输煤PLC 、除灰PLC 、化水PLC 、脱硫PLC 等，以前的时间同步大多是各设备提供商采用各自独立的时钟，而各时钟因产品质量的差异，在对时精度上都有一定的偏差，从而使全厂各系统不能在统一时间基准的基础上进行数据分析与比较，给事后正确的故障分析判断带来很大隐患。

如今，人们已经充分意识到时间统一的重要性。

但是，统一时钟并不是单纯地并用GPS 时钟设备。

目前，人们普遍采用一台小型GPS 接收机，提供多个RS232端口，用串口电缆逐一连接到各个计算机，实现时间同步。

但事实上，这种同步方式的缺点是，使用的电缆长度不能过长；服务器的反应速度、客户机的延迟都直接影响对时精度。

而且各电厂（站）往往有不同的装置需要接收时钟同步信号，其接口类型繁多，如RS-232/422/485串行口、脉冲、IRIG-B 码、DCF77格式接口 等；装置的数量也不等，所以在实际应用中常感到GPS 装置的某些类型接口数量不够或缺少某种类型的接口，其结果就是电厂中有些装置不能实现时钟同步，或者需要再增加一台甚至数台GPS 装置，而这往往受到资金不足或没有安装位置等限制。

若各系统实施统一GPS 时钟同步方案，就可实现全厂（站）各系统在统一GPS 时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，大大提高了电厂（站）系统的安全稳定性。

电力系统时钟同步的重要性电力系统时钟同步的重要性电力是一种关系到民用、工业及科技发展的基础性资源,是社会和经济运行的总开关,所以说保障电力系统的安全稳定运行显得极其重要。

现代电力系统的覆盖范围非常广泛,为全面、实时地、准确地监控电力系统的运行状态,以便分析事故发展的过程与原因,电力系统各系统之间需采用一个统一的时间信息源,从而对时间同步装置的需求就显得极为迫切。

根据我国目前电力系统情况，首先搞基本单元的电厂，即时间同步系统是目前必须需要解决的，这不提高电力数据传输的能力，而且也为将来建设全网的电力系统时钟打下良好的基础。

根据客户各网络系统时间同步要求，在能够安装GPS（北斗）系统和天线的大楼中安装1台SYN2136型北斗NTP网络时间服务器(GPS加北斗系统)时间服务器，组成独立的时间同步网络，时间服务器接收到的GPS或北斗信号作为标准时钟源，通过服务器网络输出接口给上述各个独立网络授时，实现时间同步。

在当前，电力系统的时间同步中主要是从同步时钟上获取时间，而时间的根源就是卫星。

在电力系统的运用中，授时手段也不断的更新。

但是在GPS卫星和北斗卫星授时系统中由于设备的品牌和功能不同这就使得站内、站与站之间、电厂与电厂之间的时间不能够达到统一。

当几个电厂之间不能达到用同一时间源时，这就会造成内部之间的运行的不统一性，不能够保障整个系统运行的可靠性。

因此在电力系统的设备更新的状态中要确定使用同一时间源，或者使用多套设备，多套设备之间成为互备源，而且之间要互为热备用。

更广泛的应用电力系统的时间同步技术。

现代的电力系统中安装了各种现代化装置如PMU、故障录波器、微机保护装置、分时电能表等。

这些设备里的内部都有各自的时钟，但是这些时钟也有可能出现的误差如：时钟初始值不够准确无法满足当前要求；石英晶体振荡频率的老化漂移；电路中电容量的变化等。

因此要对这些设备里的时钟进行时钟统一，在当前需要依据不同的气候状况、地貌特点以及原有路线的长期运行经验进行综合、前卫的分析，要保证技术水平的先进性，防雷效果的优越性，保证用户在用电方面的可靠性和稳定程度。

时钟同步技术及其在变电站中的应用摘要：电力事业的迅速发展，电力自动化水平得到了显著提高。

从供电服务的安全稳定角度来讲，对于电力企业的变电站来说，在它的电力自动化系统中，它的控制、保护、测量以及安全自动装置等都需要有精确标准的对时，这样可以确保电力系统各个环节之间的有序衔接，实现对电力设备的高效控制管理。

本文通过对GPS时钟同步技术的介绍分析，探讨了它在变电站电力自动化中的实际应用。

关键字：变电站；电力自动化；GPS时钟同步技术电力企业体制改革的不断深入，使得电力自动化水平大大提高，变电站工作管理中的电力控制、保护、测量以及记录装置的正常稳定运行都离不开精确的时钟基准作保障。

在科学技术的广泛应用下，GPS时钟同步技术得到了进一步的推广应用，这种时钟同步技术具有实用性强、精确度高等的优势特点，可以实现变电站内和变电站时间的准确对时，而且对时的精度可以达到微秒的级别，因此，它在现代变电站电力自动化中的应用是有重要意义的。

1GPS时钟同步技术的综述GPS时钟同步技术是以全球定位系统为基础的新型时钟同步技术，它在电力自动化系统中的应用可以大大提高系统运行的安全性和可靠性[1]。

从其结构构成来看，它的构成系统主要由电源、人机交互系统、卫星信号接收系统、CPU处理系统以及输出系统等部分构成，从其工作运行原理来看，它接收GPS卫星信号的是RS232接口，在CPU中央处理单元的应用下来实现对GPS卫星信号的转换，使其成为符合标准要求的时间信息，然后在对其进行输出。

具体如下图所示：2.GPS时钟同步技术的运作GPS时钟同步技术的主要作用是起到对时的作用，在实际应用总它的对时方式有三种，即串行同步输出对时、脉冲同步输出对时以及IR IG—B码输出对时。

这三种输出方式各有各自的优势特点，下面以作分析：首先，串行同步输出对时。

这种对时方式在应用时较为复杂，它是通过串行数据流的方式把时间信息进行输出，它在对接收到的信息进行处理时，往往需要花费一定的时间，在这一过程中就会对系统的对时精度带来一定的影响，基于此，它的应用对象主要集中在时间标记的添加方面。

电力系统时间同步管理问题分析论文电力系统时间同步管理问题分析论文摘要：电力系统时间同步系统在应用过程中需要建立时间同步管理应用机制实现时间同步性的闭环分析，目的旨在监视时间同步系统中授时设备及所有被授时系统和设备的时间同步工作状态，通过各种数据应用手段对系统工作状况给予最准确的分析和评估。

旨在阐述电力系统时间同步管理的基本需求，以及现有资源情况下如何有效开展时间同步管理并确保时间同步系统运行的可靠性。

关键词：时间同步系统；电力系统；同步管理时间同步系统是电力系统应用的标准配置，为电力系统的各种生产系统和设备提供准确的时间同步信号，满足电力系统时间同步的要求。

根据国家电网公司文件《调自〔２０１３〕８２号＜国调中心关于加强电力系统时间同步运行管理工作的通知＞》的要求，对于已经投入运行的时间同步系统需要进行改造升级并同时建立完整的时间同步管理体系。

在此应用需求范围内，通过对电力系统时间同步系统应用需求的研究和分析，合理有效地利用电力系统现有资源和条件，建立有效的手段和方法实现时间同步状态的监视和管理［１－２］。

１电力系统时间同步系统概述电力系统时间同步系统由设在各级电网的调度机构、变电站（发电厂）等的时间同步系统组成。

电力系统时间同步系统技术规范［３］中定义了时间同步系统的典型应用结构图，如图１所示。

时间同步是各类监控系统进行数据采样、故障处理、网络监管、信息管理及事故追忆和分析的基础，是系统安全运行的重要组成部分［４］。

任何参与时间同步的节点如果发生时间偏差问题，都可能影响系统的稳定运行。

为了保证用户能实时掌握系统中北斗／ＧＰＳ时钟运行状态，以及系统中相关参与时间同步的计算机、服务器、交换机、智能设备及相关其他系统的同步状态，建立一套完整的时间同步管理机制是完全必要的。

针对电力系统时间同步管理的研究和分析可以解决电力系统时间不同步引起设备数据信息时标误报及电力系统安全生产和运维的管理成本问题，通过有效的时间管理手段可以监视和管理电力系统时间同步状态，对于整个电力系统的时间同步性、时间同步状态、时间同步偏差等数据，降低电力系统的安全生产隐患，确保数据记录的准确性，增加电力运维生产对时间同步问题的准确定位。

浅谈电力系统时钟同步（北京创想京典科技）电力系统时钟同步系统是利用全球定位系统GPS时钟对电厂、变电站的计算机监控系统、测控装置、线路微机保护装置、故障录波装置、电能量计费系统等进行统一对时，实现整个电厂、变电站的时钟完全统一。

全网时钟不同步会造成一些较为特殊的故障，如数据和信息丢失、SOE事件信息逻辑混乱、某些工作站死机甚至系统瘫痪。

因此，时钟同步是影响电力系统运行稳定性和可靠性的重要因素之一。

1.1 GPS对时GPS是美国于1993年全面建成并运行的新一代卫星导航、定位和对时系统。

GPS系统由地面控制部分（监控主站），空间部分（GPS卫星），用户部分（接收机）组成。

GPS对时是利用GPS卫星搭载的高精度原子钟，产生基准信号和时间标准，提供覆盖全球的时间服务，其授时精度高达20亿分之一秒。

电力系统主要是利用GPS精确对时的特点。

GPS接收器在任意时刻能同时接收其视野范围内4-8颗卫星信号，其内部硬件电路和处理软件对接收到的信号进行解码和处理，从中提取并输出两种时间信号：（1）时间间隔为1s的脉冲信号PPS，其脉冲前沿与国际标准时间（格林威治时间）的同步误差不超过1μs；（2）经串行口输出的与PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期代码。

若以PPS信号作为标准时钟源去同步电网内运行的各个时钟，则能保证各厂站时钟的高精确度同步运行[2]。

1.2 时钟同步原理现代电力系统安装了各种自动化设备，如测控装置，RTU，故障录波器，微机保护装置，分时电能表等，这些自动化设备内部都有实时时钟。

实时时钟实际上都是电子钟。

电子钟不可避免的会有误差：（1）初始值设置不准确；（2）石英晶体振荡频率误差及其频率振荡的温度漂移和老化漂移；（3）电路中电容器电容量的变化等。

随着时间的推移，累积误差会越来越大。

所以需要对电子钟进行定时校准。

其原理就像我们日常校对手表的方式一样，隔一定时间间隔根据某时间基准信号设置一次。

这个实现时钟自动校对的过程称为时钟同步。

一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一，它的稳定运行对于国家的经济发展和社会稳定具有重要意义。

然而，电力系统是一个高度复杂的系统，其中包括了大量的设备、线路和终端设备，它们之间需要进行高精度的时间同步，以确保电力系统的稳定运行。

因此，时间同步系统成为电力系统中不可或缺的关键技术之一。

二、时间同步系统的意义时间同步系统是指在电力系统中，通过各种技术手段实现各个设备之间的时间同步，以确保电力系统的稳定运行。

时间同步系统的意义在于：1.保证电力系统的稳定运行：电力系统中的各个设备之间需要进行高精度的时间同步，以确保电力系统的稳定运行。

如果时间同步不准确，会导致电力系统中的各个设备之间的数据传输出现错误，进而影响电力系统的稳定运行。

2.提高电力系统的效率：时间同步系统可以使电力系统中的各个设备之间的数据传输更加准确和高效，从而提高电力系统的效率，减少能源浪费，降低电力系统的运行成本。

3.提高电力系统的安全性：电力系统中的各个设备之间需要进行高精度的时间同步，以确保电力系统的安全性。

如果时间同步不准确，会导致电力系统中的各个设备之间的数据传输出现错误，进而影响电力系统的安全性。

三、时间同步系统的关键技术时间同步系统的关键技术包括：时钟同步协议、时钟同步算法、时钟同步硬件等。

1.时钟同步协议时钟同步协议是指在电力系统中，各个设备之间进行时间同步所采用的协议。

常用的时钟同步协议有：IEEE 1588协议、NTP协议、PTP协议等。

其中，IEEE 1588协议是一种基于网络的时间同步协议，它可以在局域网和广域网中实现高精度的时间同步。

NTP协议是一种基于Internet的时间同步协议，它可以在Internet 中实现高精度的时间同步。

PTP协议是一种基于IEEE 1588协议的时间同步协议，它可以在局域网和广域网中实现高精度的时间同步。

2.时钟同步算法时钟同步算法是指在电力系统中，各个设备之间进行时间同步所采用的算法。

浅谈电力系统时钟同步（北京创想京典科技）电力系统时钟同步系统是利用全球定位系统GPS时钟对电厂、变电站的计算机监控系统、测控装置、线路微机保护装置、故障录波装置、电能量计费系统等进行统一对时，实现整个电厂、变电站的时钟完全统一。

全网时钟不同步会造成一些较为特殊的故障，如数据和信息丢失、SOE事件信息逻辑混乱、某些工作站死机甚至系统瘫痪。

因此，时钟同步是影响电力系统运行稳定性和可靠性的重要因素之一。

1.1 GPS对时GPS是美国于1993年全面建成并运行的新一代卫星导航、定位和对时系统。

GPS系统由地面控制部分（监控主站），空间部分（GPS卫星），用户部分（接收机）组成。

GPS对时是利用GPS卫星搭载的高精度原子钟，产生基准信号和时间标准，提供覆盖全球的时间服务，其授时精度高达20亿分之一秒。

电力系统主要是利用GPS精确对时的特点。

GPS接收器在任意时刻能同时接收其视野范围内4-8颗卫星信号，其内部硬件电路和处理软件对接收到的信号进行解码和处理，从中提取并输出两种时间信号：（1）时间间隔为1s的脉冲信号PPS，其脉冲前沿与国际标准时间（格林威治时间）的同步误差不超过1μs；（2）经串行口输出的与PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期代码。

若以PPS信号作为标准时钟源去同步电网内运行的各个时钟，则能保证各厂站时钟的高精确度同步运行[2]。

1.2 时钟同步原理现代电力系统安装了各种自动化设备，如测控装置，RTU，故障录波器，微机保护装置，分时电能表等，这些自动化设备内部都有实时时钟。

实时时钟实际上都是电子钟。

电子钟不可避免的会有误差：（1）初始值设置不准确；（2）石英晶体振荡频率误差及其频率振荡的温度漂移和老化漂移；（3）电路中电容器电容量的变化等。

随着时间的推移，累积误差会越来越大。

所以需要对电子钟进行定时校准。

其原理就像我们日常校对手表的方式一样，隔一定时间间隔根据某时间基准信号设置一次。

这个实现时钟自动校对的过程称为时钟同步。

智能变电站时钟同步系统分析摘要：时钟同步系统是智能变电站的重要组成部分，在故障监测、变电站运维方便发挥着重要作用。

本文运用文献法、调查法等对智能变电站时钟同步系统的作用、关键技术及运维要点等展开探究论述，提出几项观点建议，以供借鉴参考。

关键词：智能变电站；时钟同步系统；时钟同步技术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，以满足各种系统和时钟装置及时钟同步系统对时间同步的要求，确保数据采集时间的一致性【1】。

下面结合实际，对智能变电站时钟同步系统做具体分析。

1智能变电站时钟同步系统作用时钟同步技术是随着智能变电站发展与成熟起来的一项重要技术。

传统变电站不需要时钟同步技术，这是因为，在传统变电站中，二次侧通常采用电磁式互感器采集电流电压模拟量，再由电缆并行送入保护、测控等二次时钟装置及时钟同步系统，这样保护装置就能直接同步采集多路模拟量，故而变电站对时钟的同步性无过高要求。

但智能变电站与传统变电站不同，智能变电站中采用了许多传统变电站所没有的先进技术，如故障定位技术、事件顺序记录技术、故障录波技术、电网同步相量测量技术等，这些技术的运用，大大提高了电网运行的稳定性、安全性与可靠性，但也对电网的时钟同步提出了更高要求。

在智能变电站中，时钟同步技术与上述几种技术同等重要，只有时钟同步技术正常发挥作用，故障定位、故障录波等技术才能发挥作用。

可以说智能变电站的安全稳定运行离不开时钟同步技术【2】。

智能变电站以数字化变电站为基础，在站内二次侧采用数字报文进行信息的传递。

智能变电站内二次回路从信号采样到动作跳闸，其数据流经过以下几个环节：合并单元的同步采集信号由电子式互感器接收→合并单元接收到模拟量信号（模拟量信号经过采样、调理与转换处理）→多路同步采样值由合并单元接收→合并单元进行相位差补偿、内同步、打时标处理→合并单元按采样值报文格式将数据组帧发送给交换机网络→数据组帧经过交换机处理在网络中传播（按通信规约）→保护装置获得数据包对数据包进行处理（包括解包、数据分析）→保护装置将含有跳闸命令的GOOSE报文发送回交换机网络→GOOSE报文被智能终端获取并得到解析→智能终端按照解析到信息将相应开关跳开。

电力同步时钟系统介绍随着电子科技的不断进步，电子类产品也在不断的进步和完善，以满足各个领域的需求。

时钟系统是电子类产品中的一种，应用的领域非常广泛，各个领域都离不开时钟系统并对精度要求很高，比如电力、医院、科研、、航空航天、武器装备、交通运输等领域。

电力时钟主要用作电力行业，电力行业不论从时间精度还是设备性能上都对时钟系统的要求非常高。

电力时钟系统主要应用于电力行业，并为调度机构、变电站、发电厂、生产控制等系统提供高精度时间信号，同时具备对被授时设备设备时间同步状态监测功能。

电力系统时间同步系统的时钟源采用天基授时为主，地基授时为辅的模式，天基授时采用以中国北斗卫星导航系统为主，美国全球定位系统GPS为辅的单向方式。

电力系统时间同步系统利用现有通信系统的频率同步资源，实现地基授时，并采用NTP、GOOSE等方式实现对被授时设备的时间同步监测管理功能。

电力系统时间同步系统运行管理遵循统一管理、分级维护的原则，各调度机构、变电站、发电厂和用户应根据本原则的要求和现场实际情况，负责时间同步系统的运行和维护工作。

电力时钟系统SYN4505A主要用于电力方面，电力系统的安全性，关乎着人们用电的安全和稳定，关乎着各行各业的稳定运行，所以电力时钟系统对时间精度和时间同步要求很高。

电力时钟系统SYN4505A，时间同步输出信号有IRIG-B码、NTP网络、PTP授时、脉冲信号、串行口时间报文、网络时间报文、继电器报警等，输入信号GPS、北斗、GLONASS、IRIG-B码、PTP/NTP网络等。

SYN4505A内置振荡器进行守时，守时精度预热时间不应超过两小时，在守时12小时状态下的时间精准度优于1us/h。

电力时钟系统SYN4505A通过天线接收卫星标准时间信号，经过交换机转换，将标准的时间信号传输给SYN6109型网络子钟，及其他需要授时的设备，同时使SYN6109型网络子钟为设备提供准确时间。

具体工作原理如图所示：电力系统运行瞬息万变，时时刻刻都在警惕，一但发生事故后必须及时处理,如果处理不及时会导致系统内的自动化设备时间不同步,比如关变位、继电器等设备发生的时间与实际动作顺序不符合,而导致无法对电力系统事故发展过程和原因进行分析和处理。