基于FPGA的IRIG-B(DC)解码编码器设计

针对机载测试系统以IRIG-B（DC）码作为整个系统的时间源,提出一种基于FPGA的解码编码器设计。该设计采用FPGA为主控制器,实现IRIG-B（DC）码的解码、秒脉冲生成、IRIG-B码编码等功能,当外部IRIG-B码输入中断时,可按系统时间产生IRIG-B码输出。主要阐述了IRIG-B（DC）码的格式,详细介绍了IRIG-B（DC）码解码编码器的软硬件设计,在实验室搭建测试环境对该设计进行了测试验证,结果表明该设计能够稳定可靠运行。     

基于FPGA的IRIG-B(DC)码编码与解码器设计

为了达到IRIG-B码与时间信号的精确同步,采用现代化靶场的IRIG-B编码和解码的原理,提出了基于FPGA实现IRIG-B(DC)码编码与解码的设计方案.编码模块接收从GPS模块解析来的时间信息和1 pps信号完成编码,解码模块接收IRIG-B(DC)码,完成对时间信息的解析以及输出1 pps信号.实验证明,采用基于FPGA的IRIG-B(DC)码的编码与解码的设计,具有精度高,性能稳定,体积小,成本低等优点,对于常规武器靶场时统设备的技术更新具有重要实践意义.     

GPS与IRIG-B在电网授时系统中的应用

IRIG-B格式时间码(简称B码)是IRIG(美国靶场间仪器组)提出的时间编码序列中的一种,被广泛应用于各系统的时间同步。GPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国的新一代卫星导航与定位系统。可用于各系统的精确授时。文中分析了两者结合在一起构成的授时系统在电厂中的应用和前景。     

基于IRIG-B码的电容型设备在线监测同步采样技术研究

在线监测电容型高压设备的介质损耗(简称介损)是判断其绝缘状况的有效手段。其介损值或阻性电流值的测量精度与电容型设备各分系统(如PT与MOA等监测终端)的采样数据密切相关,而各分系统之间的采样时间同步是对监测数据的有效性与准确性最基本的保证。本文采取IRIG-B码对时方案来实现分系统的采样同步,并采用CPLD作为IRIG-B码编码与解码的控制芯片。介绍了该方案中IRIG-B码对时的结构设计、编码与解码的原理以及方案用于实验和现场的结果分析。阐述了该对时方案的优点。     

变电设备在线监测技术中的同步采集触发方法对比分析

介质损耗角及功率因数角是电容型设备、氧化锌避雷器、干式空心电抗器在线监测技术中的常用特征参量,其测量精度主要受同步采集的触发时差制约.首先分析了基于相位测量的高压电气设备在线监测技术原理,对同步采集触发时差要求进行了验算;随后,结合智能变电站在线监测系统实际,分别对卫星授时、短距离无线广播触发、站控层IRIG-B码授时...     

基于时间戳的时间信号自适应辨识与解析

在时间同步监测装置中,需要对IRIG-B(DC)、PPS、PPM、PPH、DCF77和时间串口报文等时间信号进行采集处理。通常IRIG-B(DC)、PPS、PPM、PPH、DCF77采用硬件逻辑电路接收处理,而时间串口报文信息的接收需要借助串口通信模块,并需对串口通信模块进行参数设置。因此,采用了一种基于时间戳的时钟信号处理方式,在FPGA上对这类时间信号进行统一采集处理,提取时间信号特征量对各种时间信号进行自适应识别与解析,简化了装置的硬件结构。同时,还可以根据时间戳对时间信号的准确度和稳定度进行评价。     

满足IEC61850要求的站用时钟服务器

基于IEC61850标准体系的数字化变电站,要求时钟提供SNTP软件授时和光脉冲硬件对时。提出了利用GPS接收器与FPGA+CPU微机系统实现时钟服务器方案。其中FPGA实现脉冲信号硬件对时,CPU系统实现SNTP协议软件授时,CPU与FPGA间通过数据总线联系,传递显示时间、IRIG-B码数据和同步状态等信息。详细介绍了时钟的授时原理、硬件设计、软件实现以及守时功能。该时钟服务器满足了IEC61850的要求,守时精度达到晶振稳定度水平。     

IRIG-B码对时在保护测控装置中的实现

介绍了IRIG-B码对时的概念、IRIG-B码对时模块的组成,其组成部分包括微处理器、电平转换器件、光耦隔离器。从IRIG-B码时间码元提取、帧参考点的提取和抗干扰3方面提出一种内嵌式IRIG-B码对时模块的设计方法,设计出的模块适用于各种电压等级的保护及测控装置,具有较高的可靠性、准确性和实用性。     

满足IEC61850要求的站用时钟服务器

基于IEC61850标准体系的数字化变电站,要求时钟提供SNTP软件授时和光脉冲硬件对时.提出了利用GPS接收器与FPGA+CPU微机系统实现时钟服务器方案.其中FPGA实现脉冲信号硬件对时,CPU系统实现SNTP协议软件授时,CPU与FPGA间通过数据总线联系,传递显示时间、IRIG-B码数据和同步状态等信息.详细介绍了时钟的授时原理、硬件设计、软件实现以及守时功能.该时钟服务器满足了IEC61850的要求,守时精度达到晶振稳定度水平.     

变电站电容型设备在线监测系统设计与应用

以有源零磁通电流互感器获取电容型设备及氧化锌避雷器微弱泄漏电流,以IRIG-B码为同步采样时钟,实现100 ns的高精度同步采样。在此基础上通过对现场可编程门阵列编程生成B码解码、模拟/数字转换控制、测频、雷击计数、温湿度采集等多个逻辑模块,围绕FFT IP核设计并实现多通道模拟信号采样、存储及快速傅立叶变换运算功能,在提升测量精度的同时,有效降低了装置的硬件成本。装置试验及现场运行数据表明:装置可以满足电力系统在线监测精度要求,并具有较高的稳定性和可扩展性。     

基于CPLD的IRIG-B码解码器设计与实现

IRIG-BDC码为国际通用时间格式码,以其实际优越性能,成为时统设备首选的标准码型,用于各系统的时间同步。本文给出了一种基于ISA总线的B码解码器电路设计的新方法。将标准时统设备送来的IRIG-B码,通过专用通道送入CPLD,由CPLD解码出8421码格式的天、时、分、秒信息,送入主计算机,以校准本机的系统时间,具有灵活性、开放性、简单实用、体积小、功耗低的优点,同时具有较强的抗干扰能力。     

基于GPS的高精度时钟在线校频与授时研究

为提高全球定位系统(global position system,GPS)广域授时的精度与稳定度,根据GPS时钟与晶振时钟的不同特性,建立互补时钟的广义回归模型,并利用广义最小二乘法对晶振频率进行估计,算法修正了已有回归模型中因量测值频率漂移而造成的误差,实现了在晶振频率漂移较大或量测值间隔较长时的精确估计,在此基础上生成可与国际协调时间(coordinated universal time,UTC)同步的授时秒脉冲,通过相位补偿算法,校正生成秒脉冲与UTC秒脉冲的相位差,实现精确授时。实验结果验证该算法在使用SBR-LS接收模块与普通有源晶振条件下,授时稳定度和精确度得到大幅提升,在长时间运行中授时误差不超过±25ns,可为广域测量、故障测距等应用提供精确时标,满足电网监控系统在线广域授时要求。     

数字化水电站中智能水轮机调速器的设计思路

本文主要介绍了智能化水电站中新型水轮机调速器的设计思路。首先提出了适应当前智能水电站要求的调速器的总体框架,其次基于MODBUS TCP/IP网络通讯设计、采用IRIG-B时钟码的对时方案,具有智能控制单元的电液随动系统、基于三选二冗余技术的高可靠性设计、基于现场总线的数字化变送器采集技术、仿真与测试接口设计等方面,希望能为当前智能电网环境下新型水轮机调速器的研究和设计提供一定参考。     

光纤电流互感器远程同步监测系统的研制

为了获取和研究全光纤电流互感器(OCT)挂网试运行的准确参数和真实性能,介绍了1种基于GPS授时模块的OCT远程实时同步监测系统.由于OCT光源光强不稳定,增加了光源光强信息的采集;利用GPS模块的PPS脉冲和授时,实现异地同步采集;通过AMR11芯片控制数据采集、GPS授时和远程通信,实现单CPU结构的SPMU功能....     

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.     

基于GPS同步技术的电力动态监测系统的设计

设计了一种基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置,用于广域测量系统(WAMS),实现对电力系统关键相量的实时监控。采用基于GPS同步时钟和数字信号处理器(DSP)实现的PMU利用DSP的输入捕获功能,在进行捕获GPS的PPS信号的方法的同时,也对捕获采样信号的频率进行跟踪。采用过零点采样与傅里叶算法相结合,进行信号采样和数据的处理,避免了因频率变化而引起数据误差,提高了PMU的采集精度及抗干扰性。