数字化变电站中的对时系统.ppt

目 录 一、几个时间术语 二、数字化变电站时钟同步系统 三、网络对时协议 一、几个时间术语 世界时 国际原子钟 协调世界时 闰秒 一、几个时间术语 世界时(GMT) 以平子夜作为0时开始的格林威治（英国伦敦南郊原格林尼治天文台的所在地，它又是世界上地理经度的起始点）平太阳时，就称为世界时。世界时与恒星时有严格的转换关系，人们是通过在世界各地利用天文望远镜观测恒星后平均得到世界时的，其精度只能达到10-9。由于地极移动和地球自转的不均匀性，最初得到的世界时，也是不均匀的，我们将其记为UT0；人们对UT0 加上极移改正，得到的结果记为UT1；再加上地球自转速率季节性变化的经验改正就得到UT2。 一、几个时间术语 国际原子钟(TAI) 原子时间计量标准在1967年正式取代了天文学的秒长的定义新秒长规定为：位于海平面上的铯Cs133原子基态的两个超精细能级间在零磁场中跃迁振荡9 192 631 770个周期所持续的时间为一个原子时秒，我们称之为国际原子时（TAI），其稳定度可以达到10-14以上。另外规定原子时起点在1958年1月1日0时（UT），即在这一瞬间，原子时和世界时重合。 一、几个时间术语 协调世界时(UTC) 相对于以地球自转为基础的世界时来说，原子时是均匀的计量系统，这对于测量时间间隔非常重要。但世界时时刻反映了地球在空间的位置，并对应于春夏秋冬、白天黑夜的周期，是我们熟悉且在日常生活中必不可少的时间。为兼顾这两种需要，引入了协调世界时（UTC）系统。UTC在本质上还是一种原子时，因为它的秒长规定要和原子时秒长相等，只是在时刻上，通过人工干预，尽量靠近世界时。 一、几个时间术语 闰秒 UTC在秒长上使用原子时秒，但是在时刻上，需要通过人工干预，使其尽量靠近世界时。这就需要对UTC进行“闰秒操作”，即每当UTC与世界时UT1时刻之差超过接近或超过0.9秒时，在当年的6月底或12月底的UTC时刻上增加一秒或减少一秒。 UTC=TAI+34s 二、变电站时钟同步系统 1、时钟同步的意义 2、时钟同步的要求 3、时钟同步系统方案 4、时钟同步系统结构 5、时钟同步在数字化变电站中的应用 二、数字化变电站时钟同步系统 1、通过变电站时钟同步，可为系统故障分析和处理提供准确的时间依据； 2、时钟同步是提供电网综合自动化水平的必要技术手段； 3、电子式互感器的应用，时钟同步是保证同步采样的基础. 数字化变电站采用分布式采集，由合并单元输出的数字采样信号中必须含有时间信息。各合并单元输出的电压、电流信号必须严格同步，否则将直接影响保护动作的正确性，甚至在失去同步时要退出相应的保护。 因此，时钟同步是全数字化保护系统中的关键环节 二、数字化变电站时钟同步系统 时钟源 + 主时钟 + 时钟信号传输通道 + 时钟信号接口 二、数字化变电站时钟同步系统 时钟源 1、卫星时钟 GPS 北斗 南网要求必须有一台为北斗 国网要求优先采用北斗 二、数字化变电站时钟同步系统 GPS卫星授时系统 GPS 是英文Global Positioning System的简称，而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。GPS的空间部分是由21颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星。 二、数字化变电站时钟同步系统 北斗卫星授时系统中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务（属于第二代系统）。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。 中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。 北斗卫星授时精度为50纳秒 二、数字化变电站时钟同步系统 2、驻留时钟 恒温晶振：和卫星失去同步后，24小时精度30E-9 原子钟：在和卫星同步后，使原子钟的频率强制同步于卫星时钟信号， 和卫星失去同步后，24小时精度1E-11 目前使用的原子钟： 氢(Hactare)、铯(Seterium))、铷(Russium)等。 原子钟的精度可以达到每100万年才误差1秒 2001年新研制的“全光学原子钟”精度是铯原子钟的10万倍 二、数字化变电站时钟同步系统 主时钟