基于GPS同步时钟的统一校时方案

全球定位系统GPS(Global Positioning System)同步时钟装置已在变电站自动化系统中广泛应用。介绍了GPS同步时钟装置的结构及其功能。对串口通信校时和脉冲中断校时对校时精度的影响进行分析和比较,提出了一种综合校时方案。通过计数器构成毫秒级的计时单元．利用GPS同步时钟定时,应用在事件顺序记录SOE(Sequence Of Events)中。介绍了软件定时和硬件定时。     

胜利油田电网220kV综自变电站时钟同步系统研究

针对胜利油田220kV九分场变电站综合自动化改造后同步时钟运行中存在的问题,对同步时钟校时方式及性能进行分析,并结合现场实际,制定了同步时钟系统改造方案,达到了变电站装置同步授时目的。     

基于MB 90543的高性能GPS同步时钟研制

全球定位系统(GPS)同步时钟由GPS接收器、单片机及其外围电路组成。以MB90543为核心的时钟中心处理单元负责读取GPS接收器发送的数据信息并作适当处理,从中获取ASCII码国际标准时间的时间信息,经转换为BCD码后的串行时间信息供显示。该时钟选用可供嵌入式系统应用的M12 GPS接收器,可输出时间精度为1μs的秒脉冲。测频和数码管显示电路保证了电网频率的实时测量和显示。时钟软件包括初始化、接收器收/发、串口/CAN总线收/发、显示等子程序。采用串行通信方式授时,串行数据的收/发均采用中断方式,能提供日期和时间信息;而采用脉冲校时,可保证装置的校时误差小于50μs。在时钟装置中,采用以上2种综合校时方式。指出正确识别秒脉冲信号是确保同步校时的关键,软件及外部硬件计数阵列给秒脉冲信号加硬件窗的抗干扰措施效果良好。所设计的同步时钟投入运行后表明,符合设计要求。     

电力系统GPS同步时钟

在目前变电站自动化系统中，普遍采用广播校时的方式对系统中的保护监控装置进行授时。由于传播过程中的延时误差，采用此种方式的校时精度很难得到保证，从而也限制了变电站自动化系统中基于时间的诸多应用，如事故顺序记录SOE(Sequence of Events)、全网同步相位测量等。讨论了一种基于GPS全球定位系统的校时方式，论述了工作于该方式下的同步时钟的硬件结构和工作原理，并对其在变电站自动化中的授时和SOE记录方面的应用加以介绍。     

基于GPS的变电站内部时间同步方法

围绕如何利用GPS校时系统实现变电站内部时间同步的问题，提出了2套可行方案。并围绕校时误差这个中心，深入研究了校时过程中的信号传送、CPU中断处理、中断服务程序执行等环节，分析了方案之间的异同点，给出了关于校时误差和校时间隔的定量分析结果，从而确定了它们各自的适用范围。最后扼要地讨论了现场干扰对两种方案校时精度造成的影响以及GPS校时过程中值得注意和进一步思考的问题。     

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。     

红沿河核电厂变电站时钟同步系统设计优化

本文介绍了红沿河核电厂全厂时钟系统(DTC系统)的构成,以及核电厂变电站时钟同步系统的现状。针对核电厂存在多套时间同步系统,各系统之间时钟不同步或同步精度差,以及现有时间同步装置供电方式不可靠的问题,提出了现有变电站时钟同步系统的设计优化方案。     

IEEE1588时钟同步技术在数字化变电站中的应用

介绍了国内现阶段数字化变电站时钟同步技术的应用,比较了现阶段变电站时钟同步技术的技术特点.针对基于IEC61850标准的新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求,引入能达到亚微秒级对时精度的IEEE1588时钟同步对时技术,阐述了IEEE1588时钟同步技术原理.重点讨论基于IEEE1588时钟同步技术的两种变电站配置方案--基于边界时钟的对时网络和基于透明时钟的对时网络,论述了基于透明时钟的对时网络的优越性.提出了对时装置的设计方案,并分析了影响IEEE1588对时性能的重要因素和补偿手段.     

IEEE1588时钟同步技术在数字化变电站中的应用

介绍了国内现阶段数字化变电站时钟同步技术的应用,比较了现阶段变电站时钟同步技术的技术特点。针对基于IEC61850标准的新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求,引入能达到亚微秒级对时精度的IEEE1588时钟同步对时技术,阐述了IEEE1588时钟同步技术原理。重点讨论基于IEEE1588时钟同步技术的两种变电站配置方案——基于边界时钟的对时网络和基于透明时钟的对时网络,论述了基于透明时钟的对时网络的优越性。提出了对时装置的设计方案,并分析了影响IEEE1588对时性能的重要因素和补偿手段。     

NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用探讨

各种二次设备时间记录的准确性对电网事故的分析具有重要作用,现有的对时方法都有其不足之处。随着以太网在变电站自动化中的广泛应用,网络时间协议(NTP)在电力自动化设备时钟同步中的应用是可行的,其分辨率可以达到IEC618501T1等级的要求。文中提出了NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用方案。     

基于天文时钟基站的时间统一系统的设计与应用

目前,火力发电厂自动化控制水平越来越高,而时钟的统一、高精度的授时可保证自动化控制系统的安全性和精准性。托电公司采用基于天文时钟基站的时间统一系统,该系统由主时钟系统、扩展箱、对时精度监视系统等设备组成。时间统一系统只设立一套主时钟,通过多个扩展箱实现全厂自动化设备的时间统一,不仅为整个二次系统提供1个高精度、高可靠性的时钟基准,还使得二次设备可靠性大幅提高,同时为电厂带来良好的经济效益。     

IEEE1588协议延时不对等问题的修正

IEEE1588同步协议在网络化测控系统中得到了广泛应用,其时钟同步精度直接影响测量仪器的准确度.详细分析了交换设备固有延时时间不对等和线路传输延时不对等问题对IEEE1588同步协议的影响,并针对性地提出了修正方法.采用能够记录报文时间戳的交换设备,修正了交换设备固有延时不对等引起的同步误差;测量线路传输延时时间差后,通过软件方法修正了线路传输延时不对等引起的同步误差;最后对从时钟频率进行了修正,提高了从时钟同步的稳定性.实验结果表明,所提出的修正方法行之有效,可将同步精度提高至50 ns.     

国家电网骨干时间同步网的技术探讨

由于电力二次系统时间不统一,由调度自动化系统、广域相量测量系统、继电保护及故障信息管理系统等多重重要系统提供的事件记录数据,在时间描述方面存在较大差异,难以准确叙述事件顺序,给电网故障的分析带来了一定困难。文章在研究了与时间同步相关的各种技术,包括时间源、时间传递协、时间同步网组网形式、同步网结管理系统等基础之上,提出了国家电网时间同步网络的建设方案,以供参考。     

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.     

精确时钟同步协议的以太网实现方法

基于IEEE1588标准,介绍了精确时钟协议的时钟类型与报文种类。分析了主、从时钟间采用同步报文实现时钟同步的机制,以及同步间隔与网络负荷、同步精度之间的关系,指出了同步紧随报文的作用和使用条件。给出了报文时间标记点在以太网中的准确定义、PTP子域到以太网多播地址之间的映射和PTP报文到以太网报文之间的映射,提供了精确时钟同步协议在以太网中实现的具体方法。     

基于遗传算法与PID原理的IEEE1588从时钟同步研究

高精度的时钟同步技术是电力系统稳定运行的前提。环境温度对时钟同步设备精度会造成严重影响。在IEEE1588协议原理的基础上,提出一种基于遗传算法和PID控制原理的从时钟自适应误差修正方法。建立PID控制模型,将从时钟函数模型作为被控对象,以从时钟与理想时钟源之间的差值为系统误差,采用时间乘平方误差积分准则(ITSE)作为目标函数。通过遗传算法对PID的三个参数进行遗传操作,进而达到PID优化,实现自适应修正从时钟时间误差的目的。Matlab仿真结果表明,该方法在不同的温度环境下均具备很好的自适应能力,同步精度达到1 ns。     

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。     

智能变电站时钟同步系统中的透明时钟原理分析与实验

高精度的时钟同步对于保证智能变电站继电保护的正常工作具有举足轻重的作用。基于IEEE 1588v2标准的透明时钟的应用可进一步提高智能变电站时钟同步的精度。分析了基于IEEE 1588v2的透明时钟基本原理,从主时钟负载、网络拓扑变化的适应性和同步精度等方面对对等(P2P)透明时钟和端到端(E2E)透明时钟进行了比较和实验研究。结果表明,2种透明时钟均能满足智能变电站1μs的同步精度要求,但P2P透明时钟的整体性能要优于E2E透明时钟,因此建议在智能变电站中采用P2P透明时钟。     

基于CORTEX-M3的IEEE 1588协议的实现

随着基于以太网技术在分布式系统的广泛应用,分布式系统时钟同步问题迫切的需要解决.文章提出了基于Cortex-M3的微控制器LM3S8962的IEEE 1588时钟同步协议的实现方案,介绍了LM3S8962芯片硬件时间戳的生成和IEEE 1588从时钟的实现,并分析了影响时钟同步精度的因素.并最终利用LM3S8962硬件平台,实现了IEEE 1588协议.测试结果表明,利用M3芯片内部对IEEE 1588协议硬件支持的功能,可以达到系统高精度的时间同步要求.     

卫星时钟与网络时钟互备的广域时间同步方法

为满足智能电网快速发展对广域时间同步的需求,提出了一种卫星时钟与网络时钟互为备用的新型广域时间同步方法。该方法基于对卫星时钟、晶振时钟和网络时钟误差特性的分析,研究了卫星时钟与晶振时钟相结合的高精度同步时钟授时方法,提出了基于IEEE 1588协议网络时钟的报文路径时延改进算法;并在此基础上提出了一种基于高精度同步时钟与网络时钟的分布自治式广域时间同步方案。仿真结果表明,该广域时间同步方案可实现广域网内各时间节点的精确、可靠时间同步,能较好地满足智能电网的时间同步需求。