计量自动化系统卫星时间同步攻击危害与防护

针对卫星导航系统的网络攻击可造成时间和空间位置基本信息错乱,已发展成为网络空间的现实威胁。计量自动化系统以卫星时钟源为主用,通过分层级对时机制使得分散分布的计量终端工作在统一时间基准上。卫星时间同步攻击可转发或发送伪造的卫星导航电文,诱使电力时间同步装置输出错误时间,进而借助电力监控系统工作机制展开攻击破坏。在分析电力时间同步装置工作机制与计量系统时间同步与业务功能实现机制的基础上,总结了卫星时间同步攻击的攻击破坏模式及危害。基于卫星时钟信号与晶振频率误差特点,构建基于补偿恒温晶振频漂后的时间参考体系,检测卫星时钟源在短时间尺度和长时间尺度下是否异常,确保计量主站侧卫星时钟源的可靠性。基于FPGA的实验结果表明,该方法可有效检测和规避虚构卫星时钟的时间同步攻击影响。     

电力时间同步系统防欺骗和抗干扰设备试验研究

目前时间同步技术在电力系统的应用已经成熟,电力时间同步系统通过卫星授时模块接收卫星导航信号, 通过解定位方程获得时间信息和位置信息,形成了以北斗卫星导航系统为主、GPS为辅的多要素时间源选择机制.然 而卫星导航系统易受周围环境影响,容易受到各种形式的干扰、攻击和欺骗.为解决此类问题,综合考虑不同模式的 卫星欺骗信号及干扰信号,提出了时间同步系统防欺骗和抗干扰试验验证方案,通过搭建典型欺骗和干扰试验环境, 分别对防欺骗和抗干扰设备的防生成式欺骗、防转发式欺骗、抗干扰能力等进行测试.试验结果验证了防欺骗和抗干 扰设备保护电力时间同步系统免受卫星欺骗及干扰的可行性,所提出的方案具有借鉴意义.     

基于Kalman滤波的持续卫星时间同步攻击防护方法

随着网络空间对抗加剧,借助全球卫星导航系统进行的网络攻击已发展成为现实威胁。慢速持续型卫星时间同步攻击可绕过电力时间同步系统中卫星时钟异常检测机制,诱骗被授时设备输出错误时间信息,再借助电力系统工作机制达成攻击破坏后果。提出了一种基于Kalman滤波的持续卫星时间同步攻击防护方法。首先构建了考虑持续时间干扰的Kalman滤波卫星授时模型;然后利用能量泛函正则化最优化估算恶意攻击下被授时设备的时钟偏差;最后根据所构建的补偿模型对钟差进行补偿、实现遭攻击条件下的精准时间同步。仿真结果表明,该方法可有效防范慢速持续型卫星时间同步攻击对电力时间同步系统的影响。     

全网时间同步技术研究

准确的时间信号可以保证全网设备和系统的时间一致性,对于广域电网的监视和控制尤为重要。分析了电网在时间同步方面存在的问题,在实验基础上提出了可行的解决方案,提出了建立全网同步的原则和技术路线。     

GPS—1标准时间同步钟及其在电力系统中的应用

1 概述 随着电力系统自动化技术的发展,系统对时间统一的要求日趋迫切,对时间同步精度的要求也越来越高,我们选用进口GPS接收机部件二次开发研制而成的GPS—1标准时间同步钟,就是专门为电力系统自动化提供高精度时间基准的时间同步设备。该设备以美国导航星全球定位系统为时间基准,可以同时跟踪视场内的12颗GPS卫星,自动选择最佳星座进行定位、定时,其时间同步精度为1μs。     

一种基于多授时源多授时方式的电力系统同步授时方案

电力系统中自动化设备及监控系统日益复杂,为电力系统提供足够精度的同步时钟信号成为了提高设备运行稳健度和监控系统准确度的关键因素。设计了一种基于GPS/北斗系统双授时源同步守时钟电路,可以对双授时源时钟信号进行有效的跟踪。在卫星及守时钟电路时钟信号的基础上,利用时间间隔测量技术设计了一种高稳定度晶振本地时钟结构,可在一定时间内保持较高的精度。在此基础上,提出了一种基于多授时源、多授时方式的电力系统同步授时方案。方案中多个时钟源互为备用,可根据不同的被授时装置选择相应的授时方式,提高了电力系统授时的稳定可靠性、经济性。     

卫星授时-时间同步性能检测研究

着重指出卫星授时业务不仅仅指本地时钟与卫星时间之间需要高品质同步,以智能变电站的授时应用为例,所有被授时同步设备之间及其与本地时钟之间也需要高品质同步;通过研究设计智能变电站的时间同步性能检测系统,介绍时间同步信号的仿真、输出、检测以及对同步过程与性能的检测、分析;设计的检测系统能检测卫星授时信号、时钟输出的同步信号和被同步设备的反馈信号,达到进行全链路信号闭环检测。     

基于可编程数据发生器的高精度同步系统的研制

分析了国内高精度同步系统的研制现状,提出了基于数据发生器的高精度同步系统的研制,并详细介绍了产生μs级、ns级同步触发信号的设计方案:数据发生器工作在重复频率状态,输出信号的单次和重复频率状态切换通过一套专用的外围选单电路来实现,同时要求外围选单电路不能降低ns级同步触发信号的时间抖动精度。通过实验验证,最终在触发现场获得了理想的μs级、ns级同步触发信号,ns级同步触发信号的时间抖动小于500ps。该方案对我国新一代高功率固体激光驱动器以及其它需要高精度同步的仪器或者设备的设计具有一定参考价值。     

数字卫星接收机的种类及特点(一)

卫星接收机是卫星电视广播接收系统中的关键组成部分,根据接收信号的特点,有模拟卫星接收机(用于接收卫星上发送的模拟信号)和数字卫星接收机两种。数字卫星接收机的种类众多,其室内单元被称之为机顶盒,是卫星信号处理的主体部分,它处理来自室外抛物面天线上高频头的信号(第l中频信号),输出的AV信号再送到电视监视器中。市场上也有卫星接收和电视显示一体机。数字卫星机顶盒依据其接收形式     

基于北斗Ⅱ代/GPS的电力系统双模时间同步时钟的研制

分析了电力系统对时间同步的各种需求,介绍了一种新型北斗Ⅱ代/GPS双模卫星导航接收模块,并以此为基础研制了一种电力系统双模时间同步时钟.研制的双模卫星导航接收模块支持北斗Ⅱ代和全球定位系统（globalpositioning system,GPs）的单系统定位和双系统联合定位,对电力系统的安全稳定运行具有重大的战略意义.双模时间同步时钟输出信号类型包括RS232/485串行口、IRIG-B（inter-range instrumentation group-B）、脉冲以及网络时间协议（network time protocol,NTP）/PTP（precision time protocol）,可为电力系统中各种自动化设备提供精确时间基准.     

电力骨干通信网时间同步系统

电力骨干通信系统是一个复杂的分布式系统,对时钟同步精度有着较高的要求.结合电力行业的现状提出了电力骨干通信网时间同步的解决方案--基于IEEE 1588精确时间同步协议,以"GPS/北斗卫星"为主,"地面SDH"为辅的天地互备时间同步系统.详细分析了IEEE 1588协议,介绍了时间同步的原理及其过程,详细分析了最佳主...     

基于同步网的时间同步技术

文章指出提供精确时间信息对现代电网的重要意义,并举例说明了时间同步技术在电力系统中的应用。介绍了当前应用于电力系统中的GPS时间同步技术,给出了其接收机的一般结构和GPS时间信息的传输方式,并对其存在的问题做了说明。在此基础上,给出了数字同步网的概念和结构,提出了基于同步网的时间同步技术,说明用SDH网络传输的时间信息结构和传输方法,指出该技术在经济与可靠性方面优于单纯依靠GPS的技术,但也对该系统现阶段存在问题进行了探讨。     

A new type of differential feeder protection relay using the GlobalPositioning System for data synchronization

This paper describes a new technique for sampling synchronisation in a numerical differential feeder protection relay. The protection uses a Global Positioning System satellite receiver for sampling synchronization at each end of the protected feeder. The EMTP/ATP power system simulator was used to simulate a typical distribution feeder with faults at various locations. The current signals generated at both ends of feeder were used to evaluate the performance of the protection. These tests were carried out using a protection simulator. The results illustrate the effect of current transformer saturation on the sensitivity and stability of the protection. Finally it is shown that a precisely synchronized differential protection is fast, selective and accurate. On an internal fault it provides a high operating sensitivity, whilst it remains stable on all external faults     

GPS通讯技术在管道防腐层缺陷检测中的应用

全球定位系统(GPS)已在定位、导航、精确授时等领域得到广泛应用.本文介绍了KODEN公司的GSU36 GPS接收机的性能指标和输出数据格式.基于GPS技术,详细给出了GPS接收机与单片机的硬件接口和软件设计方案.将该方案成功应用于埋地管道防腐层缺陷榆测系统中,通过GPS时问来实现检测仪和中断器之间的同步.应用结果表明本文提出的设计思想是正确的,本文介绍的GPS接收机与单片机的通讯方法在需要时间同步的其他应用领域同样具有广阔的发展前景.     

利用卫星共视比对系统实现电网的时间同步

为实现电网所有设备的时间一致性,提出一种基于GPS、北斗"双模"卫星共视比对系统的时间同步技术。首先介绍了共视比对系统的原理,分析了系统采用的数据处理算法和工作模式。然后通过一点对多点的共视比对模式,使国家电网所有一级基准时钟溯源于国家授时中心的标准时间,并获得较高的时间同步精度。比对数据表明,GPS模式下的共视比对精度优于5ns,北斗模式下共视比对精度优于15ns。     

时间同步系统在电网二次设备中的应用与探讨

随着智能电网的快速发展,更好地应用时间同步技术对电网二次设备的安全运行显得尤为重要。文章首先对时间同步系统在电网二次设备系统中应用的重要性进行了论述;其次针对时间同步系统接入方案、系统功能需求以及系统接入设计与实现等方面进行了分析论述,同时列举了时间同步系统在天津电网二次设备中的应用实例;最后,针对天津电网二次设备应用时间同步系统存在的问题及解决方案,从安全性、可靠性和接入方案等方面进行分析总结。     

火力发电厂时间同步系统设计初探

随着火力发电厂自动化水平的不断提高,计算机控制、保护及自动装置对时间同步的要求也越来越高.目前投产的电厂的时间同步大多采用各控制(保护)系统分别设置的配置方式,使得运行管理复杂,且各系统之间的同步精度较低.打破时间同步系统各自为政的设计方式,建立1个统一的时间同步系统,是今后电厂时间同步系统设计的趋势.本文通过对火力发电厂时间同步需求及GPS时间同步装置功能的分析,提出了时间同步系统的配置方案.     

高精度时间同步系统的应用和发展

电力时间同步网络承担着为电力系统各种业务提供时间基准的任务,是电力系统必不可少的支撑网络.文章介绍了时间同步技术在电网中的应用现状,并在此基础上分析了存在的问题和隐患.最后结合电力系统实际提出了具有针对性的解决方案,希望能对电力时间同步网的建设起到积极的帮助作用.