变电站时间同步系统配置方案研究

变电站时间同步是制约智能电网高级应用的关键环节之一,时间同步的意义主要是由同步精度和同步可靠性两个方面的因素组成,首先在分析目前电力系统时间同步系统应用现状、不同应用(系统)对时间同步精度的要求和时间同步系统存在问题的基础上,列出了3种不同的变电站时间同步系统组网方案,通过对比分析其优缺点,给出了变电站时间同步系统的最优组网方案。     

电力时间同步系统的建设方案

在对南方电网中多个大型电厂、变电站、调度中心等时间同步系统建设现状的详细调研基础上,总结了电力自动化应用系统对时间精度的要求,以及主要采用的时间同步技术、对时方式、对时过程,建设程度等,并分析了现有厂站时间同步系统建设中存在的一些问题,阐述了站内时间同步系统组成和各组成部分的性能要求及统一的对时方式,提出了在覆盖全地区/省电网的时间同步网还未建成的情况下,目前首要重任是建设好时间同步网的子系统———电网中各个电厂(站)的时间同步系统。以变电站时间同步系统的建设为例,提出了几种可行的站内时间同步系统的建设方案。     

运用PTP与SDH构建时间同步网

智能化大电网的发展对时间同步提出了越来越高的要求,高精度、大范围、高性能的时间同步系统成为电网正常运行的必要保证.组建时间同步网具有多种方式,但只有PTP OVER SDH组建的时间同步网络能够达到电力全网时间精度优于一微秒的精度指标.PTP时间同步组网需重点考虑组网传输网络的可行性、主时钟参考源的可靠性、PTP工作模...     

安徽220kV电网GPS时间同步系统

本项目基于层次化时间同步架构技术,在安徽电网所有220kV变电站建立了全站统一的GPS时间同步系统,这是在国内首次实现的省级220kV电网时间同步系统,并且实现了时间同步     

电网自动化系统时间同步系统的构建

根据同步时钟的脉冲、报文、编码和网络协议四种对时方式,分析电网调度自动化系统和变电站自动化系统的需求和结构,提出调度自动化系统和变电站自动化系统二次设备对时方案,构建了电网时间同步系统.     

电力系统时间同步状态在线监测技术应用分析

介绍了江苏电网已建立的时钟设备时间同步状态监测系统,并分析了常规变电站与智能变电站二次设备时间同步状态监测实施方案.重点解读了国调中心关于时间同步监测管理功能实施方案,从系统整体架构、主厂站时间同步状态监测信息流及各子系统的具体实施细则进行了分析.并对江苏电网前期开展的电力系统时间同步状态监测技术方案与国调中心关于时间同步管理功能实施方案进行了比较,最后对时间同步状态在线监测技术在江苏电网工程应用进行了介绍,基于智能电网调度控制系统(D5000)平台实现了变电站授时设备和被授时设备的时间同步状态监测.     

基于主时钟智能决策的变电站时间同步系统研究

随着电网自动化水平的不断提高,时间同步系统的稳定性、可靠性和准确性已经成为制约电力系统安全稳定运行的关键环节之一,如何保证变电站及全网时间同步系统可靠运行,也成为电力系统研究的关键技术之一。在已有研究基础上,针对主时钟功能扩展升级,提出了一种基于多源数据的主时钟智能决策变电站时间同步系统,从时间源头保证了变电站时间同步系统的可靠性。     

变电站自动化系统时间同步协同攻击的检测与防护方法

为了使攻击的后果最大化,受国家支持的攻击者可以使用时间同步的协同机制发起高度隐蔽的网络攻击,而无须进行通信。这可能会使多个变电站内的所有断路器同时跳闸,从而引发大停电。提出了一种基于时间加速的方法来检测时间同步的协同攻击。在变电站自动化系统年度检修期间,通过逐步加速系统时间来触发时间逻辑,以识别是否存在潜在的恶意软件。此外,还提出了一种基于变电站自动化系统的异步化时间同步管理方法。将根据结构脆弱性指数识别的几个关键变电站的时间保持异步。因此,这些关键变电站将不会与其他变电站一起遭受时间同步的协同攻击,并且可以大大降低相关后果。基于IEEE 39节点系统的数值模拟表明,通过使2个关键变电站保持时间异步,可以显著减少2到3个变电站的协同攻击的负荷损失,并且电网可以具备应对时间同步协同攻击的韧性。     

电力系统时间同步组网研究

分析了电力系统变电站时间同步的现状及依赖GPS的风险性,比较了变电站各种应用系统对时精度要求及采用NTP/DCLS/PTP组网对各种应用系统时间精度要求的满足程度,提出了在各种技术均存在不足的情况下,电力系统时间同步组网应以扁平结构为主,DCLS组网作为紧急情况下备用的建议。     

智能变电站精密时钟同步系统的研究

智能变电站作为智能电网的基本单元,其时钟同步精度的高低严重影响着全站信息化、自动化的实现效率。为提高变电站时钟系统的同步精度,文章对智能变电站NTP和IEEE1588时钟同步对时方式进行了对比分析,并根据同步报文时间戳的产生与识别以及变电站的过程层与站控层网络的拓扑结构,将精密时间同步系统嵌入到智能变电站过程层和站控层。最后通过精度测试验证满足IEC61850标准最高T5等级(1μs)的要求。     

PTP时钟同步方案研究

IEEE 1588 PTP（Precise Time Protocol）同步系统的同步精度虽高,但经济成本较高,并不适用于所有的电力系统同步网络。为了平衡时钟同步精度和经济成本,提出了2种PTPN步方案：分别采用普通交换机和透明交换机作为网络交换设备应用于智能电网的PTP同步系统中,并通过OMNeT＋＋软件进行了仿真分析。仿真结果表明方案一同步精度最高只能达到T3等级,但其经济成本较低,适用于时钟同步精度要求不高的子网当中;方案二成本虽高,但其同步精度可达到T5等级,适用于时钟同步等级要求高的子网。     

智能变电站IEEE1588时钟同步方案对比研究

智能变电站和智能电网的发展对电力系统时钟同步提出了更高的要求,文中阐述了网络时钟同步的基本方法,并着重分析了IEEE 1588实现高精度时钟同步的主要原理.在研制IEEE 1588主时钟、从时钟和交换机的基础上,对点对点IEEE 1588和网络IEEE 1588两种同步方案进行了实验验证.结果表明,两种时钟同步方式均可...     

基于NTP协议的用电信息采集系统时间同步研究

用电信息采集系统在智能电网建设中所扮演的角色越来越重要,用电信息采集的准确性和高效性是建设智能用电体系的关键技术。为了提高用电信息采集系统的时间精度,提出一种经过网络不对称系数修正的NTP时间同步方法,分别采用客户/服务器模式和广播模式,自上而下对用电信息采集系统的采集终端和电能表进行时间同步,实现了精准同步。最后,研究了用电信息采集时间同步系统,有效提升了系统的用电信息采集准确性和高效性。     

基于GPS的RTU对时分析

调度监控系统要准确了解、判断、管理和指挥电网的运行，必须要有一个统一时钟。文中论述了RTU对时间同步精度的要求，并在分析影响RTU对时精度原因的基础上，提出了利用GPS来提高RTU对时精度，该方法具有授时精度高并能有效地进行电网相量异地同步测量等优点。     

变电站时间同步装置存在问题分析及对策

高精度同步时钟是建设智能电网重要的基础条件之一.特别是随着IEC 61850标准体系的完善,时间同步装置的实用性及精度在智能电网的建设和改造中尤为重要.在介绍智能变电站中各系统或元件对时间同步装置不同精度要求的基础上,指出目前电网时间同步装置本身及使用中存在的主要问题,同时对解决方法进行了探讨.     

GPS同步时钟的高精度守时方案

基于全球定位系统(GPS)的高精度同步时钟信号在电网广域测量系统(WAMS)等很多领域具有广泛用途,但在实际应用中存在因卫星失锁等原因导致同步时钟信号失步的问题.文中提出了一种预设时间差补偿值实现高精度守时的方案.研制了基于GPS接收器和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的高精度守时GPS授时系统样机,并在实验室与上升沿同步及时间差反馈调整2种守时方案进行了对比验证.实测结果表明,采用文中提出的方案,GPS授时系统样机输出的秒脉冲(PPS)信号在正常情况下的精度可达±300 ns,并能保证在卫星失锁24 h内的误差不超过20μs,守时精度明显优于另外2种方案.     

AMI终端校时策略的优化与仿真

为了在集中器、专变终端等嵌入式系统中更高效地完成校时任务,文章基于网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)的基本工作原理,结合智能用电信息采集系统(Advanced Metering Infrastructure,AMI)的网络延时特点,给出了AMI的终端NTP基本校时算法。针对NTP时间同步算法在处理网络延时中的不足,提出了几种改进的校时策略,不仅提高了校时的准确性和稳定性,而且大幅度降低了工程计算量,从而可以更好的应用于嵌入式系统。首先使用最大似然估计法得出了多次NTP校时的时间偏差最优估计,然后分别介绍了去边缘值、均值滚动筛选和样本滤波方法来进一步改进校时策略。经实验验证,使用所提出的校时策略进行校时,校时误差最大仅为525ms,完全能把校时精度控制在1s以内,并有较好的校时准确性和稳定性,能充分适配嵌入式系统并满足了AMI终端的校时要求。     

用电信息采集系统精确校时方案研究

提出了一种用于电力用户用电信息采集系统的整体校时方案,采用网络分层校时,保证网络各层之间的校时精度。用电信息主站和采集终端之间采用了一种改进型NTP校时算法,降低了采集终端上行无线网络延迟的不确定性对于校时精度的影响。同时还提出了一种低复杂度的校时滤波方法,在降低工程实现复杂度的同时,保证了校时精度。采集终端和电能表之间采用了基于主动时间补偿的校时方法,利用低压电力线载波通信完成广播校时过程。理论分析和实验测试证明,该校时方案的校时精度能控制在1秒之内,完全能够满足用电信息采集系统的整体校时精度要求。     

基于生存周期的自组网同步研究

主从式同步作为TDMA方式下自组网同步方式的一种,因其同步精度高、收敛速度快而被广泛研究.为了提高同步的收敛速度和同步精度,解决已有的主从式同步方法中存在的一些问题,文章利用网络节点的生存周期提出一种新的自组网同步方法.首先结合具体时帧设计和时隙接人详细论述了同步方法的实现过程,随后通过OPNET仿真软件对不同接入情况下所有网络节点的收敛时间和同步精度进行了测试.仿真结果表明即使当节点接入冲突数量达到最大时,在不同的入网状态下,所有节点中最长的同步收敛时间也不超过1 S,并且源节点和距离6跳的节点之间的同步误差只有0.37 ms,验证了同步方法的快速收敛性和精确性.