智能变电站时间同步在线监测研究

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二次设备时间同步状态在线监测系统研究

二次设备时间同步状态在线监测系统研究

台。监 视后 台通过 比较 和 的差 值来 判 断二 次
设备 的时 间准确 性
二 次设 备 的通 信接 口 、 约不 同。 同步 监视 获 得二 规 次 设 备 装 置 的 时 间数 据 . 须 通 过通 信 接 口 , 信 必 通
接 口 、 约不 同阻碍 了同步监 视 的实 现 。 ( )时 间 规 3 真 实性 问题 。二 次设 备有 很 多是 多处 理器 / 板结 构
改 . 已投运 的变 电站实 现 同步 监测存 在 一定 困难 . 对
时状 态 还没 有有 效 的监视 手段 . 只能 到 现场 检 查二
时模拟 事件 方案 和开关 量遥信 方 案
11 二次 设备 定 时模 拟事 件方 案 . 该 方 案基 于 网络 1 3协议 . 用 该协 议 的 UD 0 利 P

组 播信 号量 、 事件 信息 的发 布功能 , 通过 定 时发送 带

21 02年 1 月





第 3 卷 第 1 1 期 9
Ja g u E e tia n i e r g in s l crc l g n e i E n
二次设 备时 间同步状态在线监测 系统研究
李 澄 , 颢 , 艳 陈 宁
( 苏方天 电力 技术有 限公 司 , 江 江苏 南京 2 1 0 ) 1 12
时标 事件 报 文 来 实 现 二 次 设 备 的 时 间 同步 状 态 检
测 . 具体过 程如 下 : 其
( )同步监测 装 置加入 二次设 备 的广播组 ; 1
f )受 监测 的二 次设备 按照 固定 的 间隔模拟 信 2
号变 位 .每间 隔连续 发送 3次具有 时标 的特定 开关

基于 GPS 和 IEEE1588 的电力系统时钟同步网研究

基于 GPS 和 IEEE1588 的电力系统时钟同步网研究

基于 GPS 和 IEEE1588 的电力系统时钟同步网研究摘要:科学合理地搭建时钟同步网,是保障电网可靠、经济、高效运行的重要前提,是促进电力通信网高速发展的内在源动力,也是建设智能电网并真正实现电网智能化的有力保障。

本文就GPS和IEEE1588的电力系统时钟同步网进行研究。

关键词:时钟同步,GPS,IEEE15881电力系统对同步时钟精度的要求由于电力系统中存在各种各样的时钟需求设备,而这些设备由于工作原理不同,也就对同步时钟的精度要求各有不同。

结合目前应用的实际要求,本文从以下六个方面介绍不同应用情况下,在保证测量或测试合理时,对同步时钟的最低精度要求。

状态估计:电力系统状态估计是电力监控系统中能量管理系统(EMS)的核心功能之一,其功能是根据电力系统的各种量测信息,估计出电力系统当前的运行状态。

电力系统状态估计可以说是大部分在线应用的高级软件的基础,现代电网的安全经济运行依赖于能量管理系统(EMS)。

稳定监测和控制:即电力系统稳定运行时,监控系统需要监测系统的各个参数或为控制提供依据的数据,比如电力系统调峰,如果可以实时的了解到各个地区的电压变化,就可以根据这些数据推断出哪些地方需要进行调峰操作,也可以判断出哪些地区可以保持目前状态不做任何动作。

相角测量:就是针对电力系统中的电压或者电流的相位进行测量。

目前用的最多的是电压相角测量,为各种保护装置提供数据支持,例如测量到同一条线路上的不同节点出现相角不一致的状况,这样相角测量装置就会发出警报或者信号,由后续装置或者人员采取相应措施。

故障定位:就是在电力系统发生故障时,精确的定位故障出现的位置,为及时排除故障提供精准的定位支持,可以节省大量的人力和物力,也可以大幅度较少故障排除时间,尽早恢复设备运行。

自适应保护:是一种自我保护的过程,它是自我分析、自我恢复的一种故障处理方法,一般不需要人的参与,系统的自动化程度很好,它需要各种测量、保护等装置配合运转,是未来电力系统自动化的发展方向。

智能变电站的对时系统(一)

智能变电站的对时系统(一)

智能变电站的对时系统(一)摘要:时间是基本物理量,那么时间也就会有精度的问题,不同时间源有着不同的精度。

如Apple Watch与iPhone配合使用,同UTC时间误差不超过50ms。

50ms误差对于人类的感知可以忽略,可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。

Apple Watch的发售将智能手表提高到一个新的热度,时下不管哪个厂家的Watch都是在手表的基本时间功能上进行扩展,如加入心跳的测量,从而变成智能化。

提到时间,不同的人对时间有不同的理解,古代文人将时间的流逝描绘成一首首耐人寻味的诗句;哲学家将时间看成抽象概念,表达事物的生灭排列;科学家给出了时间科学的定义:事件过程长度和发送顺序的度量,是物理学中的七个基本物理量之一。

时间是基本物理量,那么时间也就会有精度的问题,不同时间源有着不同的精度。

如今人们生活获取的时间都是国际标准时间(UTC),不同的设备都是获取UTC进行对时,这样就产生了不同的精度,如Apple Watch与iPhone配合使用,同UTC时间误差不超过50ms。

50ms误差对于人类的感知可以忽略,可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。

变电站对时系统的重要性电网系统是时间相关的系统,对于电网的运行和事故系统性分析需要有描述电网暂态过程的电流、电压波形,断路器、保护装置动作时序的时间,各种事件发生的时间序列在电网运行或故障分析过程中起着决定性的作用,同时全站的时间同步技术也是智能化变电站乃至智能电网稳定运行的关键技术之一。

智能变电站的二次系统通常包含电子式互感器、合并单元、交换机、保护测控等设备。

这些装置必须基于统一的时间基准运行,方能满足事件顺序记录(SOE)、故障录波、实时数据采集时间一致性的要求,确保线路故障测距、相量和攻角动态监测、机组和电网参数校验的准确性。

这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。

IEC61850标准将变电站分为站空层、间隔层和过程层,对时间同步精度的要求,各层设备是不同的。

智能变电站时间同步系统

智能变电站时间同步系统

智能变电站时间同步系统摘要随着智能电网的全面发展,并实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化,网络智能接点的正常工作和作用的发挥,离不开统一的时间基准。

【关键词】时间同步智能变电站时间同步系统为我国电网各级调度机构、发电厂、变电站、集控中心等提供统一的时间基准,以满足各种系统和设备对时间同步的要求,?_保实时数据采集时间一致性,提高线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性,从而提高电网事故分析和稳定控制水平,提高电网运行效率和可靠性。

1 时间的基本概念时间是物理学的一个基本参量,也是物资存在的基本形式之一,是所谓空间坐标的第四维。

时间表示物资运行的连续性和事件发生的次序和久暂。

与长度、质量、温度等其他物理量相比,时间最大的特点是不可能保存恒定不变。

“时间”包含了间隔和时刻两个概念。

前者描述物资运动的久暂;后者描述物资运动在某一瞬间对应于绝对时间坐标的读数,也就是描述物资运动在某一瞬间到时间坐标原点之间的距离。

2 时钟配置方案及特点智能变电站宜采用主备式时间同步系统,由两台主时钟、多台从时钟、信号传输介质组成,为被授时设备、系统对时。

主时钟采用双重花配置,支持北斗二代系统和GPS标准授时信号,优先采用北斗二代系统,主时钟对从时钟授时,从时钟为被授时设备、系统授时。

时间同步景点和授时精度满足站内所以设备的对时精度要求。

站控层设备宜采用SNIP对时方式,间隔层和过程层设备采用直流IRIG-B码对时方式,条件具备时也可以采用IEEE1588网络对时。

在智能变电站中,时间装置的技术特点及主要指标如下:(1)多时钟信号源输入无缝切换功能。

具备信号输入仲裁机制,在信号切换时IPPS输出稳定在0.2 us以内。

(2)异常输入信息防误功能。

在外界输入信号收到干扰时,仍然能准确输出时间信息。

(3)高精度授时、授时性能。

时间同步准确度优于1us,秒脉冲抖动小于0.1us,授时性能优于1us/h。

(4)从时钟延时补偿功能。

电网时间同步系统测试及问题分析

电网时间同步系统测试及问题分析
电网时间同步系统测试及问题分析
国网电力科学研究院 黄鑫
摘要:本文结合近期进行电网时间同步系统集中测试情况,对目前在用的时间同步系统进行介绍,对各产品存在的问题及可能对系统造成影响进行分析,作者希望借助本文与读者进行交流,加强系统集成商和时间同步厂家对产品质量的认识,从而提高电网安全运行可靠性。本文提出的论点对时间同步系统的生产、测试和行业管理有一定参考价值。
2.2 B码码元准确性
DL/T 1100.1-2009标准给出了非常详细的B码码元定义要求,通过测试发现,部分厂家并没有加以重视,在闰秒、时间质量、状态标识和校验位等定义与标准不一致,这些将造成不同厂家装置不能互联,当系统出现故障时,使授时等功能失效,此类故障往往在现场调试时难以发现,一旦故障发现,现场处理相对困难。
关键词:时间同步 测试 标准
概要
电力系统的快速发展,对时间同步的要求日益迫切,需要准确、安全、可靠的时间源,为电力系统各类运行设备提供精确的时间基准。尤其是智能变电站建设工作的推进,智能电子设备、合并单元、PMU、行政测距等装置对时间同步的要求更加迫切,时间同步精度和稳定性的提高,是提高线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性的关键因素,是提高电网事故分析和稳定控制的水平,提高电网运行效率和可靠性,适应我国大电网互联、特高压输电的发展关键需求。
按照DL/T 1100.1-2009要求,电磁兼容性进行了表1所示的8个项目的试验,试验中被测系统正常工作,处于授时状态,测试过程中测试仪始终接入被测系统,主要考核设备信号跳动、误发、死机及硬件故障等现象。电磁兼容测试主要反映出个别装置电磁兼容防护等级较差,甚至完全没有防护,信号输出频繁跳动、液晶死机并无法恢复等现象。由于电力系统环境恶劣,时间同步系统又是变电站关键部件,设备的误发或退出都将为系统安全运行带来风险。

智能电网中时间同步监测技术路线研究_贺琛

智能电网中时间同步监测技术路线研究_贺琛


奖 统,对电厂 / 变电站内的时钟设备质量无法掌控,无法
知晓其输出的时间是否正确以及精度是否达到要求。
3.2 被授时设备的监测方式
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网络监测技术是指将监测设备安装在远端中心
图 4 监测系统拓扑
主站,被监测设备输出的网络时间信号(如 NTP)通
卫星共视监测技术利用共视卫星接收机作为监 测 设 备 的 测 量 基 准,就 地 测 量 被 监 测 设 备 的 时 间 信 号 准 确 度,通 过 与 主 控 中 心 站 的 共 视 卫 星 接 收 机 通 信,并 经 过 专 用 的 共 视 计 算 软 件 得 到 被 监 测 设 备 的 时间准确度 [4]。
图 1 时间同步监测技术分类 Fig.1 Classification of time synchronization monitoring technology
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电力信息与通信技术 2016 年 第 14 卷 第 6 期
ELECTRIC POWER ICT ........................................

智能变电站采用IEEE1588时钟同步技术关键问题分析

智能变电站采用IEEE1588时钟同步技术关键问题分析
应 用研 究
智能变电站采用 I E E E 1 5 8 8时钟同步技术关键 问题分析
周 晓娟 刘 宝江 段 玉鑫 苏 陆军 魏 勇
( 许继电气股份有限公司 河南许 昌 4 6 1 0 0 0 )
摘要 : 本 文分析 了基 于I E E E 1 5 8 8 时钟 同步技 术 的智 能变 电站 时钟 同步技 术方案 , 围绕过程 层I E D设备 时钟模 型 、 交换机 时钟 模型 、 通信模 式 、 映射协议栈 等几个 关键 问题进 行 了分析 , 进一 步给 出了基 f - I E E E 1 5 8 8 时钟 同步技 术的智能 变电站全站对 时方案, 华 东电网 ̄ R ̄ f - J I E E E 1 5 8 8 . K操 作性 测试 结果说 明智 能 变 电站 采 用I E E E 1 5 8 8 技术 可 以满足 对 时精 度 。 关键 词: I E E E 1 5 8 8 I E E E 1 5 8 8 -  ̄ - 操作性 映射 协议栈 时钟模 型 中图分类 ̄ : T M7 3 文献标识 K  ̄ O : A 文章编 号: 1 0 0 7 . 9 4 1 6 ( 2 0 1 3 ) 0 8 — 0 0 5 2 — 0 3
I E E E 1 5 8 8 是基于 以太 网的高精确度对 时通信协议 , 在硬件 支 持 下I E E E1 5 8 8 能达 到亚微 秒精度[ 1 1 。 在智 能变 电站 中, I E E E 1 5 8 8 可 以在 站控层 网络和过程层 网络 中直接运行 , 不需要专 门的对 时 网络 , 因此 简化 了整个系 统的结 构f 2 】 。 I E E E1 5 8 8 与S V, G O OS E 共 网运行 时 , 因为其数 据量 很小 , 所 以基 本 不 会 影 响保 护 装 置 正 常 采样 。 I E E E 1 5 8 8 采用 动态组播通 信方 式, 占用资 源少 , 配 置量小 , 维 护方便 [ 3 - 4 1 。

IEC61850在智能变电站二次设备对时状态在线监测系统中的应用

IEC61850在智能变电站二次设备对时状态在线监测系统中的应用

IEC61850在智能变电站二次设备对时状态在线监测系统中的应用摘要:针对智能变电站二次设备时间同步状态的现状,本文提出了基于IEC61850规约的智能变电站二次设备时间同步状态在线监测方案及具体的实施过程。

根据提出的方案,本文还介绍了同步监测系统的设计方法,具体包括同步监测装置和监视后台的结构、原理及具体功能。

关键词:IEC 61850;二次设备;在线监测引言随着数字化技术在国内各个变电站中的快速推广,IEC 61850标准已经作为一项重要的技术被应用[1]。

IEC 61850标准是未来全球变电站通信的统一标准,近几年来已经得到普遍的认可和关注,被越来越多的新建和改造站点作为变电站站内规约所采用[2]。

目前变电站中都配置有时钟同步系统来保证事件时标的正确性。

站内二次设备都具备向变电站站内时钟设备对时的能力,其对时方式主要包括:串口脉冲、IRIG-B码、IEEE 1588(精密时间协议)和SNTP(简单网络时间协议)[3]。

但是二次设备的对时状态、精度、品质还没有有效的监测手段,只能人工的逐一检查设备的对时状态,但人工的方式无法保证对时精度,可能对故障的事后分析和故障定位造成困难。

智能变电站全站采用IEC 61850标准,过程层的数据以GOOSE报文形式通过交换机网络传输。

本文根据智能变电站的通讯特性,提出了变电站二次设备对时状态在线监测系统,利用模拟开关量变位发送GOOSE报文的周期性上报二次设备的本地时标[4]。

本方案无需增加额外的物理接线和网络设备,仅需在变电站中部署监测装置,而且二次设备无需增加额外的逻辑功能,通过修改配置实现发送对时专用GOOSE报文。

二次设备对时状态监测方案1.网络结构如图1所示,在变电站内部署监测设备,接受与二次设备同源的时钟设备授时,并且以GOOSE订阅者身份接入GOOSE交换机,接收二次设备作为发布者周期性发送的对时状态监测专用GOOSE报文[5]。

监测装置根据接收到GOOSE报文的时间Ts和报文中携带的时标信息Td,并且考虑到组包与发包延迟Ks和网络延迟Kn等影响因素,可计算出二次设备的对时时差△t:△t = Ts - Td - Ks - Kn (1)监测装置将监测数据(时标信息及时差数据)上送给监视平台,由监视平台显示二次设备的对时状态和对时精度。

智能变电站时钟同步系统分析

智能变电站时钟同步系统分析

智能变电站时钟同步系统分析摘要:时钟同步系统是智能变电站的重要组成部分,在故障监测、变电站运维方便发挥着重要作用。

本文运用文献法、调查法等对智能变电站时钟同步系统的作用、关键技术及运维要点等展开探究论述,提出几项观点建议,以供借鉴参考。

关键词:智能变电站;时钟同步系统;时钟同步技术时间同步系统为我国电网各级调度机构、发电厂、变电站、集控中心等提供统一的时间基准,以满足各种系统和时钟装置及时钟同步系统对时间同步的要求,确保数据采集时间的一致性【1】。

下面结合实际,对智能变电站时钟同步系统做具体分析。

1智能变电站时钟同步系统作用时钟同步技术是随着智能变电站发展与成熟起来的一项重要技术。

传统变电站不需要时钟同步技术,这是因为,在传统变电站中,二次侧通常采用电磁式互感器采集电流电压模拟量,再由电缆并行送入保护、测控等二次时钟装置及时钟同步系统,这样保护装置就能直接同步采集多路模拟量,故而变电站对时钟的同步性无过高要求。

但智能变电站与传统变电站不同,智能变电站中采用了许多传统变电站所没有的先进技术,如故障定位技术、事件顺序记录技术、故障录波技术、电网同步相量测量技术等,这些技术的运用,大大提高了电网运行的稳定性、安全性与可靠性,但也对电网的时钟同步提出了更高要求。

在智能变电站中,时钟同步技术与上述几种技术同等重要,只有时钟同步技术正常发挥作用,故障定位、故障录波等技术才能发挥作用。

可以说智能变电站的安全稳定运行离不开时钟同步技术【2】。

智能变电站以数字化变电站为基础,在站内二次侧采用数字报文进行信息的传递。

智能变电站内二次回路从信号采样到动作跳闸,其数据流经过以下几个环节:合并单元的同步采集信号由电子式互感器接收→合并单元接收到模拟量信号(模拟量信号经过采样、调理与转换处理)→多路同步采样值由合并单元接收→合并单元进行相位差补偿、内同步、打时标处理→合并单元按采样值报文格式将数据组帧发送给交换机网络→数据组帧经过交换机处理在网络中传播(按通信规约)→保护装置获得数据包对数据包进行处理(包括解包、数据分析)→保护装置将含有跳闸命令的GOOSE报文发送回交换机网络→GOOSE报文被智能终端获取并得到解析→智能终端按照解析到信息将相应开关跳开。

时间同步技术在智能变电站的应用

时间同步技术在智能变电站的应用
即 ± s 4I 。 x
陆续 展开 。在这 些试 点 工 程 中 , 过 对 一次 设 备 智 通
能化 、 系统高 级应用 功 能等关 键技 术研 发攻关 , 高 提
了一 次设备 智能化 水平 ,优化 了系统结 构设计 。可
接 被光纤 代替 .保 护测控 设备 的电流 电压等 采样值
O 引言
目前 。智能 变 电站研究 及建设 工作 正在 我 国逐
步推 进 。按 照 国 网公 司统 一部 署 , 一 批 7个 智 能 第
输人 也 由模拟信 号转 变 为数字 信号输 入 ,这些 变化
对智 能变 电站 的时 钟 同步系统 提 出了严格 的要 求 。 由国 网公 司发 布 的智 能 变 电 站相 关技 术 规 范圜
Ti eS n h o ia in a d IsAp l a in i ma tS b t t n m y c r n z t n t pi t n S o c o r u sa i o
S ogcu , I i UY n- hn LUQ
(agi l tcP w r eerhIstt N n hn 30 6 J nx Poic, hn) J nx Ee r o e sac tue ac ag 3 0 9 ,i gi rvne C ia i ci R ni , a
能 变 电 站 时 间 同步 技 术 需 求 进行 了剖 析 , 绍 了智 能 变 电 站 时 间 同步 技 术 应 用 现状 , 出了 今后 的发 展 方 向。 介 指
关 键 词 : 能 变 电 站 ; 间 G B;T ; R 中图 分 类 号 : M 3 T 74 文 献标 识 码 : B
变 电站新建 及改造 试 点工程将 在 明年六 月前 全部 完 成 。第二 批 智能 变 电站 试 点 工程 的 6 7个项 目也 已

智能变电站时间同步系统研究

智能变电站时间同步系统研究

智能变电站时间同步系统研究作者:林彬赵亮乔中智来源:《数字技术与应用》2012年第10期摘要:本专题针对智能变电站中时间同步系统的配置和应用进行研究。

专题首先对时间同步系统在智能变电站的应用情况进行了研究和分析;其次对保护直采直跳、直采网跳、网采网跳三种方案下对外部时钟的需求分别进行研究。

本工程最终对时方案:站控层SNTP授时、过程层和间隔层IEC61588授时。

提出时间同步系统的配置方案,并进行技术经济比较和系统可靠性的论证;最后展望了时间同步网的建立,可作为未来智能变电站时间同步系统建设的参考方案。

关键词:智能变电站同步系统中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)10-0015-011、概述对于电网的运行和事故系统性分析需要有描述电网暂态过程的电流、电压波形,断路器、保护装置动作时序的时间,各种事件发生的时间序列在电网运行或故障分析过程中起着决定性的作用,同时全站的时间同步技术也是智能化变电站乃至智能电网稳定运行的关键技术之一。

与常规变电站相比,智能变电站的结构体系存在巨大的差异。

智能变电站的二次系统通常包含电子式互感器、合并单元、交换机、保护测控等设备。

传统互感器、保护以及断路器之间复杂的电缆硬导线连接被光纤代替,保护测控设备的电流电压等采样值输入也由模拟信号转变为数字信号输入,信息的共享程度和数据的实时性大幅度提高,这些变化对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。

2、智能变电站时间同步系统应用现况分析2.1 时间同步系统应用现况目前在已经投运和在建站的智能变电站中,时间同步系统主要技术方案并不统一,主要有:(1)主时钟双重化配置,支持北斗系统和GPS标准授时信号,优先采用北斗系统。

站控层设备宜采用SNTP对时方式。

间隔层和过程层设备采用IRIG-B(DC)对时方式。

(2)站控层设备采用SNTP对时方式。

(3)间隔层和过程层设备采用B码和IEC61588网络对时。

浅析智能变电站时钟同步系统和异常实例分析

浅析智能变电站时钟同步系统和异常实例分析

Power Technology︱94︱2016年09期浅析智能变电站时钟同步系统和异常实例分析刘 诚江苏省常州供电公司,江苏 常州 213004摘要:智能变电站方兴未艾,而时钟同步系统对于智能变电站而言作用巨大,但在面对智能变电站和传统变电站自动化保护系统的巨大差异时,智能变电站却往往被忽略。

本文从运维人员的角度,结合生产现场发生的异常探讨了智能变电站时钟同步系统的运行原理、异常的处理和预防。

关键词:智能变电站;时钟同步系统;对时中图分类号:TM63 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)09-0094-01引言 智能化变电站正在逐渐普及,其与传统变电站相比,在技术先进性、安全可靠性、信息共享、少维护、环境友好等方面具有无可比拟的优势。

然而一些智能化变电站特有的问题也纷纷暴露出来,例如:网络设备的稳定性、光隔的稳定性、通信线路的稳定性和时钟对时的稳定性。

这些也对运维人员也提出了更高的要求,时钟同步系统异常是常规站内的小问题,但在智能变电站往往影响到整个系统的安全运行。

1 电力系统时钟同步系统的基本原理 GPS 卫星时钟同步系统利用RS232接口接收GPS 卫星传来的信号,然后经主CPU 中央处理单元的规约转换、当地时间转换成满足各种要求的接口标(RS232/RS422/RS485等)和时间编码输出(IRIG_B 码,ASCII 码等)。

GPS 卫星时钟同步系统一般由GPS 卫星信号接收部分、CPU 部分、输出或扩展部分、电源部分、人机交互模块部分组成。

GPS 时钟同步系统主要有同步脉冲输出、串行时间信息输出和IRIG-B 码输出三种对时方式。

脉冲同步输出方式,即同步时钟每隔一定的时间间隔输出一个精确的同步脉冲。

被授时装置在接收到同步脉冲后进行对时,消除装置内部时钟的走时误差。

脉冲同步的缺点是无法直接提供时间信息,被授时装置如果时间源就出错,会一直错误走下去。

串行同步输出方式,是将时刻信息以串行数据流的方式输出。

智能变电站时间同步与时间同步监测集成装置的研制及应用

智能变电站时间同步与时间同步监测集成装置的研制及应用

第41卷第2期2021年2月电力自动化设备Electric Power Automation Equipment Vol.41No.2 Feb.2021智能变电站时间同步与时间同步监测集成装置的研制及应用陈志刚1,熊慕文1,刘东超1,赵晓东1,咸光全1,张道农2(1.南京南瑞继保电气有限公司,江苏南京211102;2.华北电力设计院工程有限公司,北京100120)摘要:针对目前智能变电站对全站时间同步系统以及二次设备缺乏在线监测的现状,研制了一种时间同步与时间同步监测集成装置。

按照集成装置功能子模块详细介绍了硬件、软件算法,以及装置模型的构成和装置配置文件的生成流程,同时研究了由集成装置与主站端软件系统构成的智能变电站时间同步监测系统的应用。

所研制的集成装置已在实际工程中得到了应用。

关键词:智能变电站;时间同步;监测;网络时间协议;面向通用对象的变电站事件中图分类号:TM73文献标志码:A DOI:10.16081/j.epae.2020110200引言随着我国电网的高速发展和站内自动化设备的大规模应用,诸多自动控制以时间作为触发条件,电力系统生产、控制业务对时间同步精度的要求愈来愈高。

电力系统时间同步的准确性是保障电网运行控制及故障分析的重要基础,是提高电网事故分析和稳定控制水平的根本保证[1]。

时间同步在智能变电站中的作用日趋重要,时间同步的准确度以及稳定性直接影响保护设备的正常工作。

智能变电站保护和控制设备需要采集多个交流量信息,这些信息都需要严格同步以实现相应功能。

因此智能变电站过程层数字化后,各种差动保护(如不出站的母线差动保护、主变差动保护,出站的线路差动保护)、距离保护与功率测量、合并单元、相量测量单元(PMU)、故障录波器等二次设备对采样同步提出了更新、更高的要求[2-3]。

目前智能变电站对时间同步系统的同步状态及对时精度尚缺乏必要的检测措施及手段,一般采用离线检测的方式来判别时间同步设备和被授时设备是否满足时间同步性能的要求,该方式无法长时间监测时间同步系统的性能,不能满足智能变电站对时间同步系统精度要求的日益增长。

智能化变电站差动保护数据的同步方法

智能化变电站差动保护数据的同步方法

智能化变电站差动保护数据的同步方法
智能化变电站作为电网重要的能量转换与分配中心,对于其运行可靠性和安全性的保障,差动保护至关重要。

而差动保护数据的同步则是保障差动保护的一项重要工作。

智能化变电站差动保护数据的同步方法有两种,一种是使用同步技术(同步采样和同步通讯),另一种是使用互联网通信技术实现保护数据的同步。

第一种方法需要使用同步技术来保证差动保护数据的同步。

同步采样可以通过GPS时钟或PTP(精确时间协议)实现,并通过同步通讯协议(如IEEE 1588、IEC 61850-9-3、GOOSE 等)将采样数据精确同步。

同步通信协议规定了每个通讯数据包传输的时间、格式等信息,使得数据同步且维护了实时性。

这种方法能确保保护设备以相同的时间采集数据,从而保证保护数据的同步和一致性,提高了保护的可靠性和准确性。

第二种方法是利用互联网通信技术实现保护数据的同步。

这种方法利用了现代信息技术的优势,通过局域网或宽带互联网的技术手段,将不同设备、不同地点的差动保护数据进行实时同步。

通过使用云服务提供商的平台,多个变电站之间的数据可以实现互联,极大地方便了数据汇总和集成。

此外,还可以利用大数据技术对产生的海量数据进行分析,成为后续优化工作的依据。

总的来说,差动保护数据的同步是智能化变电站的关键之一。

使用同步技术和互联网通信技术,可以将差动保护数据精确同
步,保证了保护的可靠性和准确性,从而保障了整个电网的运行安全和稳定性。

变电站时钟不同步的解决办法研究

变电站时钟不同步的解决办法研究

运营维护技术 2023年6月25日第40卷第12期· 223 ·IP )地址[5]。

更改下侧的保护测控装置对时设置,在菜单中点击定值设置,在公用通信参数中更改外部时钟源模式,之后再点击软对时,在SNTP 服务器地址中改成上面的远动机IP 地址。

所有步骤完成后,保护测控装置左上角显示“S ”,说明对时设置成功。

2.2 案例二主控变电所保测装置监控后台报警遥信和SOE 信息时间都不一致,当区域内某一回路发生故障时,各保护装置动作时间不一致,站内各保护测控装置无对时源,时间不同步,加大了故障分析难度。

查看现场设备及各区域所的对时连接,找出主控变电所内有扩展时钟。

检查发现,主控变电所内保测装置均为同一厂家的产品,且现场保测装置没有引入外部时钟源,与案例一的问题类似。

根据上述现场情况给出初步方案:(1)解决通信装置远动机无法进行SNTP 广播问题;(2)设置所有保测装置对时参数(解决方法同案例一);(3)监控后台对时参数设置。

首先使用PCS-COM 软件调取远动机通信配置,发现装置组态中规约配置无SNTP 对时规约,利用计算机设置装远动通信屏远动机91n 、92n 对时规约(添加规约→连接列表→添加新规约→将下载的对时规约添加至新建的规约列表中),在信息栏中更改信息,规约名称选SNTP 对时规约,然后点击确认板卡配置→输出对时→板卡号填1→连接号6为SNTP 对时规约,改通道名称、A 网网口及B 网网口,设置现场对时源为远动A 机或B 机IP 。

更改下侧的保测装置对时设置,在菜单中点击定值设置,在公用通信参数中更改外部时钟源模式,再点击软对时,在SNTP 服务器地址中改成上面的远动机IP 地址。

保护测控装置左上角显示“S ”,说明对时设置成功。

对于所内本地监控后台的对时设置,后台遥信报警时间需设置监控后台计算机接受SNTP 对时,主时钟A 网IP 设置主时钟源的网络IP 测试与SNTP 时钟源的连接情况。

智能变电站时间同步系统分析

智能变电站时间同步系统分析

智能变电站时间同步系统分析摘要:变电站同步系统主要作用是通过接收授时系统所发播的标准时间信号和信息来校准本地时钟,实现标准时间信号、信息的异地复制。

从而为变电站内各类运行设备提供精确、安全、可靠的时间基准,以满足不同等级的时间同步精度要求。

关键词:智能变电站;时间同步;网络时间协议一、智能变电站主要对时方式1.1硬对时(脉冲对时)主要有PPS(秒脉冲信号)、PPM(分脉冲信号),以及PPH(时脉冲信号)。

对时脉冲是利用GPS(全球定位系统)所输出的脉冲的上升沿(或下降沿)来进行时间同步校准,对时精度高,但不包含年月日等时间信息,传输信道包括电缆和光纤。

硬对时按接线方式可分成差分对时与空接点2种方式。

1.2软对时(串口报文对时)主钟通过串口以报文的形式发送时间信息,报文内容包括年、月、日、时、分、秒等在内的完整时间。

待对时装置通过串行口读取同步时钟每秒1次串行输出的时间信息实现对时,串口又分为RS232接口和RS485接口方式。

一般精确度为ms级,输出距离从几十到上百米。

串口对时往往和脉冲对时配合使用,弥补脉冲对时只能对时到秒的缺点。

1.3编码对时目前普遍采用IRIG-B码(美国靶场仪器组B型码)对时,有调制和非调制2种。

IRIG-B码实际上是一种综合对时方案,输出的帧格式既包含了对时的准时沿,又包含了串口报文对时的时间信息。

IRIG-B码可靠性高、接口规范,因此得到了广泛的应用,但不便于组建时间同步网。

根据传输介质的不同,B码对时又分为光B码和电B码,对时精度可以达μs级。

1.4网络对时网络对时是以电力自动化系统现有数据网络提供的通信通道为依托,为接入网络的任何系统提供对时。

主时钟将时间信息按特定协议封装为数据帧,发送给各被授时装置,被授时装置接收到报文后通过协议解析,获取当前时刻信息,校正时间,达到与主时钟时间同步的目的。

网络对时方式的授时精度因所采用协议的不同而有所差异:其中NTP(网络时间协议)授时精度可达到50ms;SNTP(简单网络时间协议)授时精度可达到1s;PTP(精确时间协议)授时精度可达到1μs。

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K eyw ords: sm art substation;tim e synchronizatiOnቤተ መጻሕፍቲ ባይዱonline m onitoring;M U
随着 电网规模 的扩 大和 自动化水 平 的提 高 , 电 网调 度 实行 分层 多级 管理 ,为保 证 电网安全 和经 济 运行 ,各 种 以计算 机 技术和 通信 技术 为 基础 的 自动 化 装置被 广 泛应 用 ,不仅 变 电站 、发 电厂和 调度 中 心 内部 众 多与 时间有 密切 关系 的 自动化 设 备和数 字 化 控制 系统对 统一 、精 确授 时 的依赖程 度越 来越 高 , 而 且 电网 内对发 生事 件 的记录 ,如 电网故 障时刻 的 确 认 、事件 记录 和告 警 时间 的准确 统一 等对 时 间精 度 的要 求越 来越 高 。建设 统一 时 间 同步 网,既可 实 现 全 网各系 统在 统一 时间基准 下 的运行 监控 ,也可 以通过 各 开关动 作 的先后 顺序 来 分析事 故 的原 因及 发 展 过 程 _J J。
关键 词 :智 能变 电站; 时 间同步 ;在 线监测 ;合 并 单元
O nline M onitoring of Tim e Synchr0nizati0n in Sm art Substation
Chen Zh ̄angl Peng Xuejunl Zhang Daonong2 (1.NARI-Relays Electric Co.,Ltd,Nanjing 2 1 1 1 02; 2.North China Power Engineering Co.,Ltd,Beijing 1 00 1 20)
技 术 与 应 用
智 能变 电站 时 间同步在 线监 测研 究
陈志 刚 彭学军 张道农 2

(1.南 京南瑞 继保 电气有 限公 司, 南京 211102;2.华北 电力设 计 院工程 有 限公 司,北 京 100120)
摘要 本 文 阐述 了目前智 能 变电站广 泛采 用 的对 时方 案 以及 时间 同步对智 能变 电站安全 稳 定 运行 的 意义 ,介 绍 了一种基 于 SNTP 乒乓 原理 来 实现智 能 变电站 内所有 自动化设备 的 时间 同步在 线 监测 方案 ,提 出 了一种基 于同步脉 冲 监测 装置 来 实现合 并 单元采 样 同步脉 冲 的监 测方 案 ,用 于 实 时监测采 样 同步脉 冲 ,同时将 监测 数据及 自身 状态 通过 MMS上送 到变 电站站 控层 网络 ,并 通过 试验 平 台验证 了其 可靠性 。此方案 对于提 高采 用 SV 数据 组 网模 式的智 能变 电站 的可靠性 有 一定 的 参考 意义。
为解 决厂 站 的时钟 同步 在线 监视 的 短板 , 国家 电网公 司发 布 了技 术要 求 【j】,从低 建 设成 本 、低 管 理成 本 、低 技 术风 险 的角 度 出发 ,利 用 SNTP乒 乓 原理 和分 层 管理 的模 式 ,通 过 软件 的方 式实 现 了调
目前厂 站 的时钟 设 备 的同步状 态及 对 时精度 尚 缺 乏 必要 的检 测措施 及 手段 ;厂 站 的时钟 设备 与被 对 时 设备 间采用 开环 的模 式 ,生产 维护 人 员无 法 掌 握 站 内被对 时设备 的对 时状 态及 对 时精度 。这 些 问 题 导致在 涉及 多个 电网节 点故 障 的事故 后分 析 时暴 露 出站 内及 站 间保 护 、后 台等 事件记 录 时 间不一 致 的 问题 ,这 不仅会 影 响对事 故 的全 面 、客观 、准 确 分析 ,而且 还影 响分 析结果 的准确 性 【2】。
Abstract This paper describes the currently w idely used in Sm art Substation clock synchro— nization and tim e synchronization of sm art substation safe and stable operation of the significance, introduces a kind of based on the principle of SN TP ping—pong to achieve all autom ation equipm ent in the substation intelligent tim e synchronization schem e of online m onitoring system . A m onitoring m ethod based on the synchronized pulse m onitoring device is proposed to realize th e m onitoring schem e of the m erging unit sam pling synchronous pulse, w hich is used for real—tim e m onitoring of the synchronous pulse,and the m onitoring data and its ow n state are sent to the substation station control netw ork through M M S, and its reliability is verified by the test platform .This schem e has som e reference value fo r im proving the reliability of the intelligent substation using SV data netw orking m ode.
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