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变电站GPS时间同步系统结构时间同步方式与技术应用 　　摘要：随着我国科学技术的应用与发展，GPS技术已经应用在日常生活的方方面面。变电站中GPS时间同步系统的应用使变电站更加数字化、智能化。本文从变电站GPS时间同步系统的结构、时间同步的方式与技术应用等方面进行说明，阐述变电站GPS时间同步系统在变电站中的具体应用。 　　关键词：变电站；GPS时间同步系统；技术应用 　　中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A 　　众所周知，GPS技术可以覆盖全球，每天24个小时，实时向人们提供精确度极高的位置、速度、时间等信息。目前，GPS技术为全球的资源共享，被人们广泛应用在导航与定位及授时等相关领域。而在我国的电力系统中，GPS技术则主要应用在变电站中。通过网络、RS232与RS485等方式将某些设备直接与前置机、远动装置网络、串行口等进行连接。采用特定的协议达成通讯的目标。 　　1 变电站GPS时间同步系统的结构 　　变电站GPS时间同步系统主要是由同步时钟的本体及时钟的扩展装置组成。同步时钟的本体也可以叫做主时钟，时钟的扩展装置也可以叫做时钟。要根据实际状况进行时钟扩展装置的组合。在时间同步的系统中，组合的形式多种多样，根据不同用户对于设备的不同要求，主时钟能够通过电网频率的测量、网络时间服务器等进行调配。 　　首先，最简式的时间同步系统。这个系统主要通过一个主时钟、时间信号传输的介质、用户设备组合而成。顾名思义，最简式的时间同步系统就是设备结构比较简单，易于日常维护。但是缺点就是仅靠一个主时钟来接收一路的GPS卫星，如果在主时钟接收不到传递的GPS信号后就可能影响内部晶振走时的精准确度。另外，当主时钟出现某些故障时，用户的设备中的时间信号就只能依靠自身的时间走时进行日常活动。因此最简式时间同步系统非常适用在地县调自动化系统和用户设备较少且低于110kV的变电站中。 　　其次，主备式的时间同步系统。这个系统主要通过二个主时钟、时间信号传输的介质、用户设备组合而成。与最简式的时间同步系统相比，主备式的时间同步系统补充了最简式的时间同步系统中的不足之处，已经完全能够胜任网省调的自动化系统。 　　第三，主从式的时间同步系统。这个系统主要通过一个主时钟、多个从时钟、时间信号的传输介质、用户设备组合而成。主从式的时间同步系统中，每一个用户的设备只和与之相关的从时钟进行联系，因此，不会导致其他的设备同时发生时间失步的情况。但是，同时不能保证如果主时钟接收不到GPS信号时或者主时钟出现某些故障的情况下不发生时间失步的状况。因此，主从式的时间同步系统往往使用于设备比较分散但是距离比较远的环境中。 　　第四，主备主从式的时间同步系统。这个系统主要通过二台主时钟、多个从时钟、时间信号传输的介质、用户设备组合而成。主备主从式的时间同步系统主要由两套GPS卫星的接收信号、两套的主时钟构成，因此在一个主时钟可能接收不到的GPS信号、出现某些故障之后仍然可以自动通过另一个主时钟来接管。因此，这种主备主从式的时间同步系统主要适用在330 kV以上的二次设备分散式布置的变电站中。 　　2 变电站GPS时间同步系统的时间同步方式 　　变电站GPS时间同步系统的时间同步方式主要有三种：通信对时方式、脉冲对时方式、脉冲对时方式和串行通信方式相结合的方式。 　　首先，通信对时方式中的时间报文主要由年、月、日、时、分、秒等组成，也可以采用用户所指定的特殊内容。比如，接收到的GPS卫星数、警报信号等等。通信对时方式主要容易受距离的限制，因此造成时间的延时。但是通信式对时方式的GPS能够用通信报文把精准的时间发送到总控制的通信单元。而总控通信的单元可以通过现场的总线及串行总线，以广播报文的方式把时间的信号传递到各个保护装置、测控装置及第三方的智能化设备中。如果采用软件对时，则系统可以妹分钟发送一次对时报文。这样，不但节省了专用的硬件设备，而且不用单独敷设电缆，大大降低了成本。但是，这种对时方式的劣势在于对时总线的环节比较多，容易出现对时拖延，导致不同装置出现时间差。 　　其次，脉冲对时方式，这种方式主要通过秒脉冲信号与分脉冲信号构成。秒脉冲通过利用GPS进行时间同步的校准工作，以此获得和UTC同步的时间精准度。这种方式的结构特点主要是通过GPS装置将过脉冲的扩展板与同步脉冲进行扩展并放大隔离后传送输出。再次通过通讯电缆和保护装置、测控装置以及第三方的智能化设备进行连接。 　　第三，脉冲对时方式与串行通信的方式相结合。这种方式的结构特点比较明确：通过对当前变电站普遍采用的脉冲与串行通信进行组合，通过软件对时，对时系统可以每分钟就发送一次对时报文。对时装置能够获取时间报文中的年，月，日，时，分，秒等信息。采用脉冲对时，则可以保证秒、毫秒的精准度