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电力系统GPS授时全面解决方案
来源:天泰正合 作者:天泰正合 发布时间:2007-05-20  
        由于GPS的定位和授时系统的准确性和开放性,因此在电力系统中的应用非常广泛,可以用于故障定位、故障录波、状态确定、电机励磁和调速、功角测量等。在保护方面已用于电力系统的失步保护、线路的电流纵差保护等,还用于电网的综合自动化系统、继电保护装置的同步精确对时。GPS接收器能够送出  非常精确的时间信息,但该信息是固定不变的。它必须经过转换后才能满足系统内已经使用或将要使用的各种装置对同步源的要求。

  各个制造厂商以及用户对同步的要求是各不相同的,有些使用不同幅值、不同频率、不同时延的脉冲同步方式,而有些使用标准的串行编码方式,比如MSF格式或IRIG-B格式,用户大多喜欢使用当地时钟格式(比如北京时间)而不喜欢使用UTC时钟格式。于是就必然地出现了一种规约转换器。将GPS接收器送出的固定信息转换成各种不同的格式输出,以满足各种装置及用户的要求。该规约转换器就俗称为GPS同步时钟。

  利用同1个信号对电网内的所有时钟进行实时或定期同步对时,可以达到统一时钟的目的。目前大致有3种对时方式:

  (1)电网中心调度所通过通讯通道同步系统中各时钟;
  (2)利用广播电台、电视台、天文台的无线报时信号;
  (3)利用GPS全球定位系统的时钟信号。

   第一种同步方式是目前远动系统普遍采用的方式,该同步方式需要占用通 道时间。由于信号通过通道传送到不同厂,站的延时不相同,所以只能保证时间的误差在ms级以上的水平,并且对通道的要求高。

  第二种同步方式受气候影响比较大,与厂、站所在地理位置也有很大关系,并且容易受到电磁波的干扰,丢失信号。

  第三种同步方式是目前最理想的同步方式,即GPS时钟同步方式。GPS系统每秒发送一次信号,其时间精度在1μs以内,在全球任何位置均能可靠接收到信号,是理想的同步时钟源。

  GPS卫星同步时钟有多种接口输出方式,如脉冲同步方式、串行口同步方式、编码同步方式等,完全可以满足各类装置的同步要求。

  系统工作原理

  GPS主时钟当接收到空中卫星信号后,直接通过FTMШ测频模块来对SCADA电力调度系统,实现对远程现场的运行设备进行监视和控制,以满足远程数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能的同步要求。GPS服务器还可以支持满足电力继电器室需要的不同输出方式,主要是通过时间扩展设备来扩展如:IRIG-B时间码、DCLS、1PPS、1PPM、DCF77、RS232、RS422等。另外,电力的一些终端设备如RTU、SCAD、办公设备、交换机等的时间校正则通过TCP/IP网络与GPS时间服务器相连接。

  美国Symmetricom公司

  Symmetricom 于1986年创办了全球第一家专门从事同步设备研究、开发、制造和销售的企业(即原TS公司)。并于1987年6月推出全球第一代同步产品-DCD519;1999年9月收购了HP的同步产品部;2002年10月相继收购了TrueTime公司和Datum公司;通过一系列的并购与重组,Symmetricom 公司成为全球最大的同步产品供应商。其产品北美市场占有率超过90%,中国市场占80%以上。Symmetricom 是目前唯一一家参与Bellcore 同步产品标准制订的生产企业,也是包括ITU和ETSI等标准制订机构的积极参与者和贡献者,是目前获得同步技术专利最多的厂家。无论在中国、美国及至全球,Symmetricom都是同步产品最大的供应商,是提供同步产品级别最全、规格最多的制造商, 满足用户从一级至C3、C4级的不同需求.


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