电力系统时间同步技术应用
电力系统中时间同步技术的应用
互 为备 用作 为 电网 的时钟 源 ， 给出全 网时 间 同步框 架
以及 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ １ ５ ８ ８时 间协议 的具体 应用 。该方 案不 仅可
以在很 大程 度上保 证全 网时间 同步 质量 ， 而且 大 大提 高 了 电网运行 的安 全性 和 可靠性 。
提 供 覆 盖全 球 的高 精 度 、 高 可 靠性 的定 位 、 导 航 和授
１ ＧＰ Ｓ卫 星 导 航 系统 的发 展
Ｇ Ｐ Ｓ起 始 于 １ ９ ５ ８年 美 国军 方 的一 个 项 目， １ ９ ６ ４ 年投 入 使用 。２ ０世 纪 ７ Ｏ年 代 ， 美 国陆海 空 三军 联合
研制 了新 一代 卫 星定位 系统 Ｇ Ｐ Ｓ ， 主要 用 于为 陆海 空 三大 领域 提供 实 时 、全 天候 和全 球性 的导航 服 务 ， 并 进 行 情报 收集 、 核爆 监测 和应 急通 讯等 军事 活动 。经
问题 。 为此 ， 提 出全 网 时 间 同步 方案 ， 采用 北 斗／ Ｇ Ｐ Ｓ
箭双 星 ” 方 式 发射 导 航 卫 星 ， 且 是 同时 发 射 两颗 地球 中高 轨道 卫星 。 我 国还 将 陆续发射 ３颗北 斗导 航组 网 卫星 ， 进一 步提 升系 统服 务性 能 ． 扩 大服 务 区域 。 按照 北 斗 卫星 导航 系统 “ 三步 走 ” 发 展 战略 ， 到２ ０ ２ ０年 ， 我 国将 建 成 由 ３ ０余 颗 卫 星组 成 的北 斗 卫 星 导航 系 统 ，
保证 ． 授 时精 度 达 到 ５ ０ ｎ ｓ ， 已优 于 目前 Ｇ Ｐ Ｓ时 间 同
步技 术 所 能达 到 的授 时精 度 ，具 备 了取代 Ｇ Ｐ Ｓ时间 同步 技术 的能 力 。
过２ ０余 ａ的研 究 与试 验 ， 到 １ ９ ９ ４年 ， 全 球 覆 盖 率 高
基于5G的电力系统时间同步方案
收稿日期：2020-02-29基于5G的电力系统时间同步方案Power System Time Synchronization Solution Based on 5G综合考虑成本、设备尺寸、工程安装和运维等因素，基于5G 网络的电力系统同步技术比其他时间同步技术更具备优势。
分析了5G 网络的时间同步精度，给出基于5G 网络的电力系统同步方案及应用实例，对未来基于5G 网络同步方案的大规模应用具有指导意义。
5G ；授时；时间同步；电力系统；IRIG-B 码Considering the cost, equipment size, engineering installation, operation and maintenance and other factors, the power system synchronization technology based on 5G network has more advantages than other time synchronization technologies. This paper analyzes the time synchronization accuracy of the 5G network, gives the power system synchronization solution and application examples based on the 5G network, which is of guiding signifi cance for large-scale application of the 5G network synchronization scheme in the future.5G; time service; time synchronization; electric power system; inter range instrumentation group-B code（1.中国移动通信集团广东有限公司，广东 广州 510000；2.广东省电信规划设计院有限公司，广东 广州 510000）(1. China Mobile Group Guangdong Co., Ltd., Guangzhou 510000, China;2. Guangdong Planning and Designing Institute of Telecommunications Co., Ltd., Guangzhou 510000, China)【摘 要】赵侠1，陈一强2，陈其铭1ZHAO Xia 1, CHEN Yiqiang 2, CHEN Qiming 1doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.07.002 中图分类号：TN929.5文献标志码：A 文章编号：1006-1010(2020)07-0007-06引用格式：赵侠,陈一强,陈其铭. 基于5G的电力系统时间同步方案[J]. 移动通信, 2020,44(7): 7-12.[Abstract][Key words]0 引言随着数字化技术在电力企业的广泛应用，电力自动化设备对时间同步的要求越来越高，电力系统继电保护、自动化、安全稳定控制系统、能量管理系统和生产信息管理系统等均需要获得统一的时间基准来满足事件顺序记录（SOE ）、故障录波、实时数据采集【关键词】OSID ：扫描二维码与作者交流时间一致性，确保线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确[1]。
输电线路故障定位中同步时钟的应用
基 于 ＧＰ Ｓ同步 采样 装 置 总 体框 图如 图 ２ 示 ， 所 同步 采样 原理 为 ：由高精 度 晶 振构 成 的 振荡 器 经过 分 频 能 产生 满 足 采样 率 要求 的时钟 信 号 ， 每 隔 ｌ 它 Ｓ 被 ＧＰ Ｓ的 秒 脉冲 （Ｐ ） 号 同步 一 次 ，保 证 振 荡器 Ｐ Ｓ信 输 出的 脉冲 信 号 的前 沿 与 ＧＰ 时钟 同步 。各 装 置都 Ｓ 以振 荡器 输 出 的经 过 同步 的时 钟信 号 作 为 采样 脉冲
点 的 采样 时 钟保 持 同步运 行 ，而 且 这种 同步必 需 是 远 距 离 的 、准 确 的和 高 度 可靠 的 。
维普资讯
电 力 安 全 技 术
第 ４ （０２ 卷 ２ ０ 年第 ７ 期）
３ Ｐ 在故障定位 中的应用 Ｇ ￥
电力 系统 保 护和 控 制 对故 障定位 的 时 间 同步精 度 要 求 是 ０５ 左 右 。利 用 Ｇ Ｓ传 递 的精 确 时 间信 ． Ｐ 号 ，能在 输 电线 路 两 侧实 现 精度 达 到 ｌ的 同步 采 样 。这 为 实 现双 端量 高 精 度 故 障定 位 奠 定 了坚 实 的
ｌ０ｍ 的 测距 误 差 。因此 ，要想 获 得 高精 度 测距 结 ５ 果 ，两 端 计 时 系统 必 须保 持 微秒 级 同 步 ，这 是 解决 双端 行 波 测距 应 用 的关 键 问题 。
图 ２ 基 于 ＧＰ Ｓ同 步 采 样 装 置 总 体 框 图
故 障分析 法 中的双 端 数据 测 距 可分 为 两类 ：非
侧分 设 检 测元 件 ，用 以检 测 到 达两 个 母 线 的初 始行 波 而构 成 两端 测距 。若 能在 同一 时 间基 准下 测量 出
电力系统北斗卫星授时应用系列标准
电力系统北斗卫星授时应用系列标准一、介绍1. 电力系统北斗卫星授时应用系列标准是指在电力系统内部和与电力系统相关的设备中，利用北斗卫星进行时间同步和授时的应用标准系列。
2. 本标准系列的制定旨在规范电力系统中利用北斗卫星进行授时的方法和要求，保障电力系统各设备之间的时间同步准确性，提高电力系统的运行稳定性和安全性。
二、标准内容1. 标准适用范围本标准系列适用于电力系统内部设备之间的时间同步和授时，以及与电力系统相关联的设备中利用北斗卫星进行授时的应用。
具体包括发电机组、变电站设备、线路保护装置、智能电网设备等。
2. 标准分类和编号本标准系列按照具体应用场景和设备类型进行分类，分别制定相应的标准编号和内容。
3. 标准要求(1) 时间同步精度要求：规定了不同类型设备之间的时间同步精度要求，确保设备之间的时间同步误差控制在合理范围内。
(2) 数据传输安全性要求：对利用北斗卫星进行授时的数据传输安全性进行规范，防范可能的信息安全风险。
(3) 设备接口和通信协议要求：制定了设备接口标准和通信协议标准，确保不同设备之间的授时信息传输和接收的兼容性和稳定性。
4. 标准制定依据本标准系列的制定依据包括国家有关标准、行业技术规范和市场需求，结合北斗卫星技术的发展和应用现状进行综合考量。
5. 标准制定流程标准的制定流程包括需求调研、技术方案研究、征求意见、评审修改等环节，确保标准内容的科学性、合理性和适用性。
6. 标准应用指南本标准系列制定了相应的应用指南，指导电力系统设备的实际授时应用，对具体操作步骤和注意事项进行规范。
三、标准意义1. 保障电力系统安全稳定运行电力系统中各设备间的时间同步对系统运行至关重要，准确的授时可以避免设备之间的相互干扰和误操作，提高系统的安全稳定性。
2. 推动北斗卫星在电力领域的应用利用北斗卫星进行授时在电力系统中具有广阔的应用前景，本标准系列的制定有助于推动北斗卫星技术在电力领域的应用和推广。
电力系统时间同步网建设及解决方案
电力系统（频率）时间同步网建设及解决方案重庆奥普达网络技术有限公司许凌涛问题：在电力系统中，电力通信网传输着行政电话、调度电话、远动数据、电网控制信号、运行管理信息、电能量计费信息、视频图像信息等。
经过多年的建设发展，国内电力通信网经过了从有线音频、载波通信，从模拟微波到PDH数字微波、SDH 数字光纤通信的发展过程。
随着电网的快速发展，电厂、变电站自动化水平的提高，电力系统对同步业务的需求日益增大，对统一时钟的要求愈来愈迫切。
有了统一时钟，既可实现全网各站以及站内系统在统一时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，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。
统一时钟（频率和时间）是电力通信网同时也是电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要保证措施。
因此，必须建立一个独立于电力业务网之外的频率时间同步网来支撑整个电力通信网以及电力业务网。
关于频率同步网的规划建设已经有成熟的设计与工程建设等规范，如：《YDN 117-1999数字同步网的规划方法与组织原则》，《YDT1267基于SDH传送网的同步网技术要求》，《YDT5089数字同步网工程设计规范》等。
而对于时间同步网，国际国内都还没有相应的建议。
国内只有针对站内时间同步的企业规范，如：《QB/HD01-2002 华东电网时间同步系统技术规范》我国电网是分区、分级管理的，有大区电网、省电网、地市（区）电网、县级电网以及多级变电站、发电厂组成。
它们的电网运行自动化系统、系统AGC调频、负荷管理、跨大区电网联络线负荷控制、运行报表统计，电网运行设备的操作以及电网发生事故时正确记录系统开关、保护动作的时间和顺序以便于分析事故，都需要电网有一个统一的时间标准。
在系统调度自动化等方面，由于电网的发展建设，对系统自动化程度要求很高。
尤其是在系统出现故障时通过对故障的分析，可采取相应措施消除故障。
而对于系统故障的分析主要是依靠故障录波和时间基准，而微机保护装置和录波装置能够比较全面地记录故障信息，但是如果时间基准不统一将给故障分析带来困难。
华东电网时钟统一(同步)系统技术规范标准
附录…………………………………………………………………………………………13
国家电力公司华东公司企业标准
华东电网时间同步系统技术规范
The TecΒιβλιοθήκη nical Specification for Time Synchronism System of
本标准由国家电力公司华东公司生产科技部负责起草并解释。
本标准主要起草人：朱缵震陈洪卿宋金安
目次
前言………………………………………………………………………………………………1
1.范围…………………………………………………………………………………………3
2.引用标准……………………………………………………………………………………3
1.2.3有必要记录其动作时间的控制装置（系统）：如微机保护装置、电网安全自动装置等。
1.2.4有必要记录其作用时间的装置（系统）：如电力市场交易系统、调度录音电话等。
1.2.5工作原理建立在时间同步基础上的装置（系统）：如雷电定位系统、功角测量装置、线路故障行波测距装置等。
1.2.6要求在同一时刻记录其采集数据的系统：如电能量计费系统、电网频率按秒考核系统等。
3.术语与定义…………………………………………………………………………………4
4.主时钟………………………………………………………………………………………5
5.带GPS接收器的主时钟的专门要求………………………………………………………7
6.时间同步信号类型…………………………………………………………………………7
自动化装置内部都带有实时时钟，其固有误差难以避免，随着运行时间的增加，积累误差越来越大，会失去正确的时间计量作用，因此，如何对实时时钟实现时间同步，达到全网的时间统一，长期来一直是电力系统追求的目标。目前，这些装置内部的实时时钟一般都带有时间同步接口，可以由某一种与外部输入的时间基准同步或自带高稳定时间基准的标准时钟源，如GPS标准时间同步钟对其实现时间同步，这为建立时间同步系统，实现时间统一，提供了基础。有越来越多的单位已经建立或将要建立这样的时间同步系统。为了规范、指导时间同步系统的管理、设计、安装、测试和运行，特制订《华东电网时间同步系统技术规范》（以下简称《规范》）。
电力系统时间同步监测技术及应用
电力系统时间同步监测技术及应用电力系统时间同步装置主要为电力提供准确、标准的时间，同时通过接口为智能化各系统提供标准的时间源。
电力系统时间同步及监测技术规范，适用于时间同步装置的研制、设计以及各级电力调度机构、发电厂、变电站的建设和运行。
一．范围：本标准指出电力系统时间同步装置的基本组成、配置及组网的一般原则，规定电力系统时间同步及检测的术语、定义、技术要求，一级装置运行要求。
二、时间同步技术要求：1.时间同步装置的基本组成时间同步装置主要由接收单元、时钟单元、输出单元和检测单元组成2.时间同步装置功能要求（1）应具备本地日志保存功能，且存储不少于200条，日志内容应正确记录A所要求的事件（2）状态信息宜采用DL/T860标准建模，管理信息定义参见附录B管理信息的定义（3）应具备运行、告警、故障等指示灯（4）装置应支持多时钟源选择判据机制（5）装置应具备闰秒、闰日的处理功能，能接受上级时源给出的闰秒预告信号，并正确执行和输出（6）装置应具备时间同步检测功能，装置应使用独立的板卡实现该功能。
3.时间同步装置性能要求时间同步装置的环境条件、电源性能、绝缘性能、耐湿热性能、机械性能、电磁兼容性能4.时间同步输出信号时间同步输出信号有脉冲信号、IRIG-B、串行扣时间报文、网络时间报文等。
5.守时精度预热时间不应超过两小时，在守时12小时状态下的时间准确度应优于1μs/h6.多时钟源选择判据主时钟多源选择旨在根据外部独立时源的信号状态及钟差从外部独立时源中选择出最为准确可靠的时钟源，参与判断的典型时源包括本地时钟、北斗时源、GPS时源、地面有线、热备信号。
多时钟源选择流程示意图。
7.时间源切换8.闰秒处理闰秒装置显示时间应与内部时间一致。
如果闰秒发生时，装置该常响应闰秒，且不该发生时间跳变等异常行为。
闰秒处理方式如下：(1）正闰秒处理方┄>57s->58s->59s->60s->00s->01s->02s>┄(2）负闰秒处理方式┄>57s->58s->00s->01s->02s->┄(3）闰秒处理应在北京时间1月1日7时59分、7月1日7时59分两个时间内完成调成。
电力时间同步方式,目前的同步流程和现状
电力时间同步方式,目前的同步流程和现状电力时间同步是指在电力系统中各设备之间保持准确的时间同步，以实现系统的稳定运行。
电力时间同步广泛应用于电力系统中的各种设备，如电力传输、配电、发电等，确保各设备之间的时间同步，可以提高系统的运行效率、可靠性和安全性。
目前，电力时间同步主要采用以下几种方式：1. GPS时间同步GPS时间同步是目前应用最广泛的电力时间同步方式之一。
通过接收卫星发射的GPS时间信号，各设备可以实时获取精确的时间信息，并与其他设备进行同步。
GPS时间同步具有高精度、高稳定性和高可靠性的特点，适用于各种规模的电力系统。
2. IEEE 1588时间同步IEEE 1588是一种基于网络的时间同步协议，可以实现微秒级的时间同步。
通过在网络中的主节点发出时间同步信号，其他从节点可以接收并进行时间同步。
IEEE 1588时间同步适用于分布式电力系统中的各种设备，如开关、保护装置等。
3. IRIG-B时间同步IRIG-B时间同步是一种基于模拟信号的时间同步方式，通过在电力系统中传输模拟的时间信号，各设备可以实时获取时间信息。
IRIG-B时间同步适用于较小规模的电力系统，具有简单、可靠的特点。
4. PTP时间同步PTP（Precision Time Protocol）是一种新型的时间同步协议，可以实现纳秒级的时间同步。
PTP时间同步通过网络传输同步信号，可以应用于大规模的电力系统，如电力传输网、发电厂等。
目前的电力时间同步流程主要包括以下几个步骤：1.时间信号生成电力时间同步的第一步是生成时间信号。
这可以通过GPS接收器、IEEE 1588主节点、IRIG-B时间同步设备等实现。
生成的时间信号具有高精度和稳定性。
2.时间信号传输生成的时间信号需要在电力系统中传输。
传输方式可以通过网络、电缆等实现。
传输过程中需要注意信号的稳定性和可靠性。
3.时间信号接收各设备需要接收传输的时间信号，并进行时间同步。
浅谈电力系统中的时钟同步技术
故障定位 、 故障录波 、 故障分析与事故反演时间一致性要求。 确保线路 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 ， 以及 电网事故分析和稳定控制水平 ， 提高运行效率及其可靠性 。未来数字 电力技术的推广应用 ， 对时间同步的要求会更高。
也会用时脉冲（Ｐ Ｈ）其 中 １ Ｐ １Ｐ ， Ｐ Ｍ和 １ Ｐ Ｐ Ｈ也可以通过累计 １ Ｐ Ｐ Ｓ得
Ｔｅｃｈｎｏｌ ｏｇｙ Ａｐｐｌｃａｔ ｏｎ ｉ ｉ
浅谈 电力系统中的时钟 同步技术
汪明达｛ 沈阳超高压局 试验所｝
电力系统是 时间相关系统 ， 无论 电压 、 电流、 相角、 角变化 ， 功 都是 基于时间轴的波形。近年来 ， 超临界、 超超临界机组相继并 网运行 ， 大 区域电网互联 ， 特高压输电技术得到发展。电网安全稳定运行对电力
气 测控 单 元 、 Ｔ 功 角 测 量 系统 （ Ｏｕｓ）保 护 测 控一 体 化 装 置 、 件 Ｒ Ｕ、 ４ 、 事 顺 序记 录 装 置等 。
号 。为了 更好 地 解 决 这个 矛 盾 ， 用 国际 通 用 时 间格 式码 ， 脉 冲 对 时 采 将
的准时沿和串口报文对 时的那组时间数据结合在一起 ， 构成一个脉； 中 串， 来传输 时间信息。被授时设备可 以从这个脉； 中串中解析出准 时沿 和一组时间数据。这就是 目前常用的 ｔＩ Ｂ码 ， ＲＧ— 简称 Ｂ码。 时间编码 方式对时的优 点是数据全面 ， 时精度高 ， 对 不需要人工 预置 ； 缺点是编码相对复杂。
也称软对时 ， 是利用一组时间数据（ 、 、 时、 、 按一定 年 月 日、 分 秒） 的格式（ 速率和顺序等）通过串行通信接 口发送 给被 授时装置 。 ， 被授
解析NTP在电力自动化设备时钟同步中的应用
２ ０ １ ４ Ｎ Ｔ Ｐ在电力自 动化设备时钟同步中的应用
谢 宝 云
（ 国网福建安溪县供 电有限公司 ， 福建 安 溪 ３ ６ ２ ４ ０ ０ ）
摘 要： 随着时代的发展和社会经济的进 步， 我 国电力事业发展 迅速 ， 电网的规模和 自动化程度越来越 高， 但是故障发生的频率 也 在 不断 的升 高。而各 类 时 间记 录装 置 可 以有 效 的分 析 电力 系统 故 障 中各 个 电力 自动 化 设备 动 作 ， 需要 引起 人 们 的重视 。文章 简要 分析 了Ｎ Ｔ Ｐ 在 电力 自动化设备 时钟 同步 中的应用， 希望可以提供 一些有价值的参考意见 。 关 键词 ： Ｎ Ｔ Ｐ ； 电力 自 动化 ； 时钟 同步 Ｎ Ｔ Ｐ是一种 网络时问协议 ， 可以使计算机 的时间同步化 ， 通 过 层 之 间只 有 采 用 了局 域 网的 方式 ，方 可 以 在 变 电站 自动 化 中运 用 对计算机 的时钟源同步化 ，可以对 时间校正的精准度 大幅度 的提 ＮＴＰ。 高。 在现代的电力 自动化系统设备 中， 通过调查发现 ， 很多电网事故 首先 ，需要将相应 的客户端设备配置于带有 Ｇ Ｐ Ｓ时钟的 Ｎ Ｔ Ｐ 的发生 ， 都离不开时间记录的准确性。 另外 ， 要想分析各种电力系统 服务器 ， 保证客户端设备可以运行 于标准 的系统平 台中， 比如 ｗ ｉ ｎ — 故障 ， 就需要较高的时间分辨率 ， 那么为了达到较高 的分辨率要求 ， ｄ ｏ ｗ ｓ 、 ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 等平台， 网络时间协议都可以得到实现。 如果系统平台不 在 电力 自动 化设 备 中通 常 采 用 的方 法 是 站 内 全球 定 位 系统 对 时 的 是标 准的 ， 那 么客 户 端 的 网络 时 间 协议 功 能 就需 要 厂 家来 实 现 。在 方法 ， 也有其他的方法 ， 但是 这些方法都会 出现 问题 ， 针对这种情 变 电站 自动化 的设备 中，可 以在每一座变电站里都设 置一 台 Ｎ Ｔ Ｐ 况， 就 可 以采 用 网络 时 问协 议 的方 法 ， 它 比较 简单 和 经济 。 服 务器 ， 将Ｇ Ｐ Ｓ作 为标 准 时 间 ， 只 有这 样 ， 方 可 以达 到 网络 时 间协 议 １ 网络 时间 协议 的概述 所要求的性能指标。 可 以使变 电站内部的其他 自动化设备或者其他 具备 了一个标准时钟 和 Ｎ Ｔ Ｐ服务器 ，就可以利用 网络时间协 计算机 同步于这个带有 Ｇ Ｐ Ｓ 作参考时钟 的 Ｎ Ｔ Ｐ服务器。要想让 网 议 来对 时 。从 Ｕ Ｔ Ｃ上 ， Ｎ Ｔ Ｐ可 以对 标 准 时 间 进行 获 取 ， 可 以从 因特 络 时 间协 议 更 加 的 可靠 ，那 么 就 可 以 同 时设 置 两 三 台这 种 装 置 的 网上来获得 Ｕ Ｔ Ｃ的时间来源 ， 也可以从卫星 、 天文台等方面获取时 Ｎ Ｔ Ｐ服 务器 。那 么 ，在这 种情 况 下 ， Ｎ Ｔ Ｐ同步 的那 台 Ｎ Ｔ Ｐ服 务器 就 间来源， 这样 Ｎ Ｔ Ｐ拥有 的时间源就非常的可靠 和准确 ， 通常在参考 会是有着最好性能和最高时间同步精准度的那 台。 如果变电站计算 时 钟方 面 ，选用 的是 Ｇ Ｐ Ｓ时钟 。一般 情 况 下 ，将 客 户朋 艮 务 器 作 为 机是 标 准 的系 统平 台 ， 那 么 在这 个 系统 平 台 中应 用 网络 时 间协 议 最 Ｎ Ｔ Ｐ服 务 器 的结 构 ，提 供 分 层 服 务 。客 户 对 Ｎ Ｔ Ｐ服 务 器 进 行 对 时 重要 的就 是 系 统 的后 台程 序 。 这个 后 台程 序 的优 势 就是 可 以在 客 户 时， 利用 的是 Ｎ Ｔ Ｐ ， 具体方法是利用标准时钟来对 Ｎ Ｔ Ｐ对时 ， 然后通 和服 务器 中同 时运 用 。 过特定 的渠道， 用被对时的设备和 Ｎ Ｔ Ｐ服务器对时 ， 要严格控制标 目前 ， 一般将 Ｒ Ｔ Ｏ Ｓ系统运用于变电站 自动化设 备中 ， 它可 以 准 时钟 和被 对 时设 备 的误 差 。 在 确 定或 者 指定 的时 间 内及 时响 应 同步 或异 步 的 时间 。 通过 相 关 的 Ｎ Ｔ Ｐ的实 现 方 式 ：一 般 情 况 ，可 以 采 用 三 种方 式来 同 步 实现 研 究 表 明 ， Ｒ Ｔ Ｏ Ｓ系统 中的 Ｏ Ｎ ｘ系统 已经 可 以达 到 网 络 时间 协议 的 Ｎ Ｔ Ｐ ， 分别 是 无 线 时钟 、 时 间服 务器 和 局域 网 。如果 采 用 无线 时 钟方 实 现 。在 变 电站 自动 化 装 置 中 ， 为 了延 长 对 时 的间 隔 ， 在 客 户 端 方 式， 通过串口， 将一个无线时钟连接到服务器系统， 当前时间是利用 面 ， 可 以选 用 具 有 较 高精 度 的 晶体 振 荡器 ， 这 样就 可 以有 效 的提 高 Ｇ Ｐ Ｓ的卫星发射信号确定 的； 采用时间服务器的方式 ， 则是利用 网 时间同步的精准度。 络 中的 Ｎ Ｔ Ｐ时间服务器来同步 网络 中的系统 时间。局域网内的同 ４ 结束 语 步 则是 以时 间源 来 进行 同步 时间 ， 时 间 源可 以从局 域 网 中选择 一 个 众 所周 知 ， 各 类 时 间记 录 装置 在 电 力系 统 运 行 中 占据 着 十分 重 节 点 的 时钟来 实 现 。 要的位置 ， 可 以 有效 的记 录 自动 化设 备 的事 件 顺 序 ， 分 析 各 种 电力 Ｎ Ｔ Ｐ的工作原理 ： 在时间网络协议中 ， 参考时钟层为最高层 ， 时 系统 故 障 。通 过上 文 的叙 述 我们 可 以发 现 ， 将Ｎ Ｔ Ｐ对 时应 用 于变 电 间 服务 层 分别 是 下 面 的一二 三 层 ， 上 层服 务 器 的 客户 就 是 下层 的时 站 自动 化 系统 中 ， 是 可行 的 ， 具有 较 大 的优 势 。 它可 以有 效 的 简化 系 间 服务 器 ， 下层 的对 时可 以要求 与 上 层进 行 ， 由此 可见 ， 参 考 时钟 可 统结 构 ， 如果 在 服 务器 和 客 户端 之 间应 用 的交 换机 如 果 有着 较 好 的 以 进行 分层 服 务 。 客户 端将 自己当前 的 时 间和对 时 的请 求 融合 在 数 延 时 性能 ， 就可 以有效 的提 高对 时 性 能 。本 文 简要 概 述 了 网络 时 间 据包 中 ， 然 后发 送 给 服务 器 ， 服 务器 接 收 到 之后 ， 就 会 在 接 收到 的数 协议 ， 然后分析了 Ｎ Ｔ Ｐ在 电力 自动 化 设 备 时钟 同步 中的 应 用 ， 希 望 据包中写入接收时间 ，然后客户端就可以依据接收到的返 回数据 可以提供一些有价值的参考意见 。 包， 对传输时间计算。一般情况下 ， 这种过程需要持续几次 ， 这样得 参 考文 献 出来 的统计 数 据 才足 够 的准 确 ， 之 后 方可 以进 行对 时 。也 可 以采用 ［ １ ］ 胡 巨， 高新 华 ． Ｓ Ｎ Ｔ Ｐ对 时方 式在 数 字化 变 电站 中应 用『 Ｊ １ ． 电 力 自动 广播方式或者点对点的方式来进行 Ｎ Ｔ Ｐ的对时 ，要想达到要求的 化设 备 ， ２ ０ ０ ９ 。 ２ （ ３ ） ： １ ２ ３ — １ ２ ５ ． 精确度 ， 一般需要几分钟的时间。为了对 Ｎ Ｔ Ｐ初始调解时间进行缩 ｆ ２ 】 张鹏 ， 王少 荣 ， 程 时 杰． 电 网状 态监 测 系统 Ｇ Ｐ Ｓ同步 时钟 的稳 定 性 Ｊ １ ． 继 电器 ， ２ ０ ０ ４ ， ２ （ ２ ３） ： ８ ７ — ８ ９ ． 短， 当时间误差达到了一定 的限度 ， 就需要作步调整； 如果 比时间误 研 究『 差较低 ， 那 么就 需要 进 行 慢调 整 。同步 的 效果 会 在 很 大程 度 上 受 到 『 ３ １ 侯重远 ， 江 汉红 ， 刘 亮． 面 向 交换 式 电力 监 测 网的 Ｎ Ｔ Ｐ同 步精度 提 网络 延 时 以及 网络 环境 的影 响 ， 因此 就 需 要保 证 局 域 网 中 的路 由器 高方 法 『 Ｊ １ ． 电力 自动化 设备 ， ２ ０ １ ３ ， ２ （ １ ） ： ３ ２ — ３ ３ ． 不 会 过量 。 【 ４ ］ 黄 小耘． Ｎ Ｔ Ｐ在 电 力 自动 化设 备 时钟 同 步 中的应 用探 讨 ［ Ｊ 】 ． 电力 系 ２采 用 Ｎ Ｔ Ｐ进行 时钟 同步 的 优势 分析 统 自动化 ， ２ ０ ０ ５ ， ２ （ １ ５ ） ： ２ １ — ２ ３ ． 通 过上 文 的叙 说 我 们可 以得 知 ， 在 电力 自动 化 设 备 中 ， 对 于时 ［ ５ ］ 申荣 荣 ． 解析 Ｎ Ｔ Ｐ在 电 力 自动 化 设 备 时钟 同 步 中 的应 用 ． 大科 钟 同步 的分 辨率 有 着非 常 高 的要 求 ， 目前 ， 在 对 时方 面 ， 应 用 比较 普 技 ， ２ ０ １ ２ ， ２ （ ２ ４ ） ： ２ １ — ２ ４ ． 遍 的是 主站 向远 动 设备 软对 时 的方 式 ， 采用 这 种 方式 有 着 很 大 的一 作者 简 介 ： 谢 宝云 （ １ ９ ７ ９ 一 ） ， 女， 本科 ， 福 建泉 州人 ， 汉族 ， 研 究方 个弊端就是只有很低的分辨率和精准度 。通常情况下 ， 利用主站 向 向： Ｎ Ｔ Ｐ在 电力 自动 化设 备 时钟 同步 中的 应 用 。 远 动 设 备 进 行软 对 时 的方 式 ，都 有 着 较 大 的 时 问误 差 ，往 往 会 在 １ ０ ０ ｍ ｓ 以上 ， 那么 只 有很 小 的几率 可 以实 现较 高 的分 辨率 。如 果 采 用站内 Ｇ Ｐ Ｓ时钟 向站 内设 备 对视 的方式 ， 时间 的精 准 度虽 然 可 以达 到要求 ， 但是采用这样 的对时方式 ， 需要标 准时钟和被对时设备之 间只有很短的距离 ， 并且这种对视方式需要��
电力系统时间同步监测技术及应用
电力系统时间同步监测技术及应用电力系统时间同步装置主要为电力系统提供准确标准的时间，同时通过多种相对应的授时方式为智能化各系统提供标准的时间源。
电力系统时间同步及监测技术规范，适用于时间同步装置的研制、设计以及各级电力调度机构、发电厂、变电站的建设和运行，指出电力系统时间同步装置的基本组成、配置及组网的一般原则。
电力系统时间同步监测技术及应用规范对电力时间同步技术主要要求如下：1. 时间同步装置的基本组成时间同步装置主要由接收单元、时钟单元、输出单元和检测单元组成。
2.时间同步装置功能要求（1）应具备本地日志保存功能，且存储不少于200条，日志内容应正确记录A所要求的事件；（2）状态信息宜采用标准建模；（3）装置应具备运行、告警、故障等指示灯；（4）装置应支持多时钟源选择判据机制；（5）装置应具备闰秒、闰日的处理功能，能接受上级时源给出的闰秒预告信号，并正确执行和输出；（6）装置应具备时间同步检测功能，应使用独立的板卡实现该功能；3.时间同步装置性能要求时间同步装置的性能要求包括环境条件、电源性能、绝缘性能、耐湿热性能、机械性能、电磁兼容性能等要求。
4.时间同步输出信号时间同步输出信号有脉冲信号、IRIG-B、串行扣时间报文、网络时间报文等。
5.守时精度在守时12小时状态下的时间准确度应优于1μs/h。
6.多时钟源选择判据主时钟多源选择旨在根据外部独立时源的信号状态及钟差从外部独立时源中选择出最为准确可靠的时钟源，参与判断的典型时源包括本地时钟、北斗时源、GPS时源、地面有线、热备信号。
多时钟源选择流程示意图如下所示：7.时间源切换应具备时钟源切换功能。
8.闰秒处理闰秒装置显示时间应与内部时间一致，如果闰秒发生时，装置该常响应闰秒，且不该发生时间跳变等异常行为。
闰秒处理方式如下：(1）正闰秒处理方式：┄->57s->58s->59s->60s->00s->01s->02s>┄；(2）负闰秒处理方式：┄->57s->58s->00s->01s->02s->┄；(3）闰秒处理应在北京时间1月1日7时59分、7月1日7时59分两个时间内完成调成，或其他国家规定时间内。
电力系统时间同步装置的应用电力系统时间同步装置对现代化的电网 ...
电力系统时间同步装置的应用电力系统时间同步装置对现代化的电网的安全稳定运行可以说起着保驾护航的作用，本文将对电力系统时间同步重要性、电力自动化系统、电网时间同步装置的组成及相应的gps时间同步装置等进行简单介绍。
一、电力系统时间同步装置的重要性为了保证电力系统的安全稳定运行，引入了大量参数测量装置的同时给电网监控系统的实时监控检测带来了难度，某种程度上造成电力系统可靠性无法保证、监控测量数据不准确等。
造成这样的混乱局面是由于测量装置或设备正常工作时是以各自的内部时钟为准，没有统一的时间基准，其内部时钟工作原理是建立在脉冲计数上，自身就存在一定的时间误差，因此电力系统实现时间同步迫在眉睫。
电力系统安全稳定运行离不开各种自动控制设备,因此为自动控制设备提供参考时间的时间同步装置得到广泛应用,而且由早期分散独立的GPS对时装置发展到目前的冗余配置的全站统一对时系统,更先进的还有局部区域组成时间同步网。
电网时间的偏差,对电力系统内的相位比较、故障记录、事件顺序排查等工作造成严重威胁。
二、电力自动化系统介绍变电站自动化系统是应用控制技术、信息处理技术和通信技术，利用计算机软件和硬件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。
变电站自动化系统以计算机和网络技术为依托，面向变电站通盘设计，用分散、分层、分布式结构实现面向对象的设计思想，是确保电网安全、优质、经济的发供电，提高电网运行管理和电能质量水平的重要手段。
随着计算机通信技术的不断发展，变电站综合自动化技术也得到迅速发展，有许多新概念、新原理设计的变电站自动化系统投入运行，特别是电力时钟同步系统的大面积使用，成为我国电力工业技术进步的重要标志，也是电网发展的趋势三、电网时间同步装置的组成一般电网时间同步装置的组成有多种方式，常见的时间同步装置授时方式是由一台主时钟及信号传输介质组成。
根据具体功能需求和技术参数要求，主时钟设置为接收上一级有线时间信息，或者直接接收外参考无线基准信号。
《利用GPS授时实现电力系统广域时间同步》范文
《利用GPS授时实现电力系统广域时间同步》篇一一、引言在电力系统的运行中，时间同步是确保系统稳定、高效运行的关键因素之一。
广域时间同步技术，尤其是利用全球定位系统（GPS）授时技术，已经成为现代电力系统不可或缺的组成部分。
本文将详细探讨如何利用GPS授时实现电力系统广域时间同步，分析其重要性、原理及具体实现方法，并探讨其在实际应用中的优势与挑战。
二、GPS授时在电力系统时间同步中的重要性1. 提高系统稳定性：电力系统中的各种设备和组件需要精确的时间同步，以确保其协调运行。
GPS授时技术能够提供高精度的时间同步，从而提高电力系统的稳定性。
2. 优化调度管理：准确的时间同步有助于电力系统的调度管理，实现资源的优化配置，降低运营成本。
3. 故障诊断与恢复：在电力系统出现故障时，精确的时间同步有助于快速定位故障，缩短故障恢复时间。
三、GPS授时原理及在电力系统中的应用1. GPS授时原理：GPS授时技术通过接收GPS卫星信号，获取精确的时间和频率信息。
这些信息包括秒脉冲、周跳等信息，可以用于校准本地时钟，实现精确的时间同步。
2. 电力系统中的应用：在电力系统中，可以通过安装GPS接收装置，获取精确的时间信息。
这些时间信息可以用于校准电力系统中的各种设备和组件，实现广域时间同步。
四、利用GPS授时实现电力系统广域时间同步的具体方法1. 确定授时系统架构：根据电力系统的规模和需求，设计合理的授时系统架构。
该架构应包括GPS接收装置、时间信息处理单元、通信网络等部分。
2. 安装GPS接收装置：在电力系统的关键节点和设备上安装GPS接收装置，确保能够接收到稳定的GPS信号。
3. 校准本地时钟：利用GPS接收装置获取的精确时间信息，校准本地时钟，确保其与GPS时间保持一致。
4. 实现广域时间同步：通过通信网络将校准后的时间信息传递给电力系统中的其他设备和组件，实现广域时间同步。
五、利用GPS授时实现电力系统广域时间同步的优势与挑战1. 优势：（1）高精度：GPS授时技术能够提供高精度的时间信息，确保电力系统中的设备和组件实现精确的时间同步。
电网时间同步系统的应用
求 和配置标准 ，现有 的时间同步系统配置不尽相
同 ，传 输方 式各 异 ，运行 情 况也不 够稳 定 ，部 分时
控和事故后 的故障分析 ，也可以通过各开关或装置
动作的先后顺序来分析事故 的原因及发展过程。所 以， 统一精确 的时间是保证 电力系统安全运行 ，提 高运行水平的一个重要措施 。
０ 引 言
随着 电力 系统 自动化水 平 的提 高 ，电力 系统 对 全 站 乃 至全 系 统 时 钟 时 间 基 准 的统 一 有 了 明 确 的
要求。
可靠 、高精度的时间同步系统在电力 自 动化系统中
占有重 要地 位 ，是 当代 电 网乃至未 来 智能 电 网运行
的一项 基本 要求 。
第 ２期（ 总第 １ ７ ９期 ）
２ ０ １Ｎ ｏ ． ２（ Ｓ ｅ ｒ ． １ ７ ９ ）
Ａｐ ｒ ．２ ０１ ３
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＥＩ Ｊ ＥＣＴＲＩ Ｃ Ｐ０Ｗ ＥＲ
电网时间 同步系统 的应用
任 玉佩 ，王 志利 ２ 张
（ １ ． 大 同供 电公 司 ， 山西 大 同
２ ． ４ 授 时 系统 自身守 时能 力
准 脉 冲后将 自身时钟 的分钟 或秒钟 计数 清 零 。该 对 时方 式对分 钟 或秒钟 的校时精 度 可达 毫秒 级 ，但无 法对年 、月 、日、时 、分等 日期 、时间数 值进行校正 。
授 时系统 的时钟 装置具 有 内部 守时 功能 ，当授
健 。
０ ３ ０ ０ ３ ２ ；
０ ３ ７ ０ ０ ８ ； ２ ． 山 西省 电 力公 司检 修 公 司 ， 山 西 太 原
３ ． 山西电力科 学研究院 ，山西 太原
IEEE1588V2
IEEE1588V2在电力系统时钟同步方面的应用作者：沈峻来源：《电子世界》2013年第16期【摘要】本文介绍了电力系统目前所采用的时间同步方案技术的局限性以及存在的问题。
在此基础上，提出了使用National Semiconductor的DP83640在标准以太网中应用的IEEE 1588精密时间协议（PTP）为传播主时钟时序给系统中的其他结点的实现方法。
【关键词】IEEE1588 v2；DP83640；PTP一、电力系统时间同步基本概况电力系统是时间相关系统，无论电压、电流、相角、功角变化，都是基于时间轴的波形。
近年来，超临界、超超临界机组相继并网运行，大区域电网互联，特高压输电技术得到发展。
电网安全稳定运行对电力自动化设备提出了新的要求，特别是对时间同步，要求继电保护装置、自动化装置、安全稳定控制系统、能量管理系统（EMS）和生产信息管理系统等基于统一的时间基准运行，以满足事件顺序记录（SOE）、故障录波、实时数据采集时间一致性要求，确保线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性，以及电网事故分析和稳定控制水平，提高运行效率及其可靠性。
未来数字电力技术的推广应用，对时间同步的要求会更高。
电力系统被授时装置对时间同步准确度的要求大致分为以下4类：1）时间同步准确度不大于1μs：包括线路行波故障测距装置、同步相量测量装置、雷电定位系统、电子式互感器的合并单元等。
2）时间同步准确度不大于1ms：包括故障录波器、SOE装置、电气测控单元/远程终端装置（RTU）/保护测控一体化装置等。
3）时间同步准确度不大于10ms：包括微机保护装置安全自动装置、馈线终端装置（FTU）、变压器终端装置（TTU）、配电网自动化系统等。
4）时间同步准确度不大于1s：包括电能量采集装置、负荷/用电监控终端装置、电气设备在线状态检测终端装置或自动记录仪、控制/调度中心数字显示时钟、火电厂和水电厂以及变电站计算机监控系统、监控与数据采集（SCADA）/EMS、电能量计费系统（PBS）、继电保护及保障信息管理系统主站、电力市场技术支持系统等主站、负荷监控/用电管理系统主站、配电网自动化/管理系统主站、调度管理信息系统（DMIS）、企业管理信息系统（MIS）等。
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。
浅析电力系统中配电变电站时间同步技术
浅析电力系统中配电变电站时间同步技术摘要：在电力系统中，电能的生产、输送、分配、使用是同时进行的，系统中的电流、电压、功率是随时间一直变化，因而在监控分析系统运行状况过程中时间序列就起着决定性作用。
本文以电力系统中常规配电35KV变电站为例，分析时间的重要性及对时技术的方式。
关键词：GPS；同步；时钟一、电力系统概况电力技术的发明、电力工业的发展至今已有100余年的历史。
1831年法拉弟发现了电磁感应定理，奠定了发电机的理论基础；1882年爱迪生建成了世界上第一座正规发电厂；1886年美国的乔治•威斯汀豪斯建成了第一个单相交流输电系统；1891年德国建成了第一条三相交流送电线路。
我国电力工业从1882年上海建立第一个12kW发电厂起至1949年全国解放时，全国发电的总装机容量仅为185万kW,年发电量为43亿kW•h 。
而到1990年，全国发电装机容量已达到13789万kW，年发电量达到6213亿kW•h，名列世界第4位。
随着电力工业的发展需要，电力系统中的输送功率、输送距离与输电线路的电压等级之间的关系日趋重要，远距离、超高压、特高压输电线路逐步建立。
目前已经建成1000kV交流和±800kV直流输电线路，形成东北、华北、华东、西北和南方联营等跨省（区）的联合电力系统。
为全面、实时地、准确地监控电力系统的运行状态，以便分析事故发展的过程和原因，需要有描述电网暂态过程的电流、电压波形、断路器、保护装置动作的准确时标，因而需要设置对时系统，统一时间基准。
二、电力系统中对时系统的重要性以35kV常规配电变电站为例，变电站由一次设备和二次设备组成，一次设备主要有变压器、开关、隔离开关、电容器、电抗器、电流互感器、电压互感器等，二次设备主要有测量装置、继电保护装置、远动装置、电源系统、通信设备、监控系统、控制电缆等。
一次设备运行的电压高、电流大，需要通过二次设备才能实现对一次设备的监测、控制、调节、保护等。
IEEE1588在电力系统时间同步的应用
IEEE1588在电力系统时间同步的应用摘要:本文设想了IEEE1588v2在电网的2种应用场景，并通过在凯里供电局的应用试点验证了1588v2在电网应用的可行性。
关键词: IEEE1588v2; 凯里供电局0 引言凯里供电局是贵州电网公司下属供电面积最大的地区局之一。
下辖市区及16个县级供电局和1个以白午为中心的经济产业开发区，供电范围3万余平方千米，供电人口数456万，拥有35kV及以上电压等级变电站180座。
凯里局在新技术的应用和推广上一直走在贵州省前列。
IEEE1588是一种基于网络的精密同步协议，其V2版本可以达到亚微秒级精度，完全满足电力系统的同步需求。
由于1588V2技术的天然优越性，其在电信业中已经得到广泛应用，而在电力系统的应用还在探索之中。
凯里供电局针对1588V2的应用进行了一次大胆的创新，以期找到适合电力系统的同步方案。
1 IEEE1588介绍IEEE1588协议的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”，是通用的提升网络系统定时同步能力的规范，使分布式通信网络能够具有严格的定时同步，并且应用于工业自动化系统。
IEEEl588具有以下几个特点：1）IEEEl588提出了一种包级同步技术，将同步信息封装在数据报文当中，仍然使用原来以太网的数据线传送，无需额外的时钟线，简化了组网连接，降低了成本。
2）IEEEl588协议为消除或削弱分布式网络系统各个设备的时钟误差和数据在网络中的传输延迟提供了有效途径。
只要按照这个规范去策划和设计网络系统，就可以在不增加网络负荷的情况下，实现整个系统的高精度时钟同步，从而可以有效解决分布式系统的实时性问题，进而改善和提高系统的精度。
3）IEEEl588是一种开放的、通用的精确时钟同步技术协议，只要设备制造商都遵循同样的标准，不同厂家生产的设备也能实现很好的时钟同步。
4）IEEEl588是基于以太网的精确时钟同步技术，但是IEEEl588不仅仅局限于以太网，只要其它网络或总线具有群发和点对点的数据传输能力，就能实现IEEEl588功能。
浅析PNT技术在电力通信网中的应用
浅析PNT技术在电力通信网中的应用【摘要】PNT技术是一种集成了位置、导航和时间信息的技术，在电力通信网中有着广泛的应用前景。
本文首先介绍了PNT技术的基本概念，并探讨了其在电力通信网中的原理和优势。
随后，通过案例分析展示了PNT技术在电力通信网中的具体应用情况。
通过讨论未来发展趋势，强调了PNT技术在电力通信网中的重要性和为其带来的益处，同时展望了未来PNT技术在电力通信网中的广阔应用前景。
通过本文的分析，可以更加深入地了解PNT技术在电力通信网中的作用和意义，为相关领域的研究和应用提供了重要的指导和参考。
【关键词】PNT技术, 电力通信网, 应用案例, 优势, 未来发展趋势, 重要性, 益处, 应用前景, 引言, 正文, 结论1. 引言1.1 研究背景电力通信网是现代电力系统中不可或缺的一部分，其作用是实现电力系统之间的通信和数据传输。
随着电力系统的智能化和信息化程度不断提升，对通信网络的要求也越来越高。
传统的通信网络存在着一些问题，如定位精度不高、抗干扰能力弱等。
为了提高电力通信网的性能和可靠性，引入高精度、高可靠性的位置、导航和定时（PNT）技术成为了必然选择。
本文旨在深入探讨PNT技术在电力通信网中的应用，分析其原理、优势和应用案例，展望其未来发展趋势，旨在为电力通信网的智能化和信息化提供有力支持。
1.2 研究目的在电力通信网中，位置、导航和定时（PNT）技术扮演着至关重要的角色。
本文旨在通过对PNT技术在电力通信网中的应用进行深入探讨，从而探讨其在提高电力通信网络效率和安全性方面的潜力。
具体来说，本文的研究目的包括以下几个方面：1. 分析PNT技术在电力通信网中的实际应用情况，了解其在电力系统运行中的作用和影响；2. 探讨PNT技术在电力通信网中的原理和技术特点，以及其与传统定位技术的差异性和优势；3. 分析PNT技术在电力通信网中的优势，比如提高通信网络的精准性、可靠性和时效性，以及降低通信系统的成本和维护工作量；通过对以上研究目的的实现，本文旨在为电力通信网络管理者和技术人员提供关于PNT技术在电力通信网中的应用和发展方向的参考，促进电力通信网络的进一步发展和提升。
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2 现代主要授时技术
2.2.网络授时技术
NTP/SNTP网络时间协议/简单网络时间协议
NTP由RFC1305 定义的时间同步协议 NTP 基于UDP 报文传输，端口号为123 可以采用单播、组播或广播方式发送协议报文 SNTP由RFC1769文档定义 NTP 和SNTP 的数据包格式是一样的，计算客户时间、 时间偏差以及包往返时延的算法也一样，具有互操作 性
电力系统时间同步技术应用
目录
1 2 3 4 5 6 时间同步绪论 现代主要授时技术 电力系统常见时间同步信号及接口 时间同步检测技术 时间同步系统在电力系统中的应用 公司产品简介
1 时间同步绪论
1.1时间同步的基础
时间与频率 ◆时间有两个含义： “时刻”：即某个事件何时发生； “时间间隔”：即某个时间相对于某一时刻持续了 多久。 ◆频率的定义：周期信号在单位时间（1s）内的变 化次数（周期数）。如果在一定时间间隔T内周期 信号重复变化了N次，则频率可表达为：f＝N/T ◆时间与频率的关系：可以互相转换。
网络时间报文
１、NTP/SNTP １、 NTP/SNTP 网络时间协议 网络时间协议/ /简单网络时间协议 软件时标，对时精度较低，只能到毫秒级。对被授时装置没有特殊要求。 ２、PTP ２、 PTP 精密时间协议 精密时间协议(IEEE (IEEE 1588) 硬件时标，对时精度达到亚微秒级，但需要时钟和被授时装置硬件上都支 持硬件时标功能。
同步 信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定 关系，即在相对应的有效瞬间以同一平均速率出现 时间同步 通过一定的比对手段使两个时钟时刻保持一致 时间同步分类 相对时间同步，是指某个系统内的时钟所进行 的时间同步 绝对时间同步，是指除了完成本系统内的时间 同步外，还要与国家标准时间和国际标准时间UTC 相同步
1.4.时间同步的方法
直接清零法 在某一特定时刻，统一对计数器进行清零。属 于软件层面的同步，设备内部的时钟并没改变。如： 在秒脉冲到达的时刻将秒以下的计数器清零。 移相法 直接调整内部时钟的相位，使内部时钟的相位 与参考时钟的相位同步，实现时间同步。 频率微调法 通过调节内部时钟频率的快慢，最终达到内部 时钟与参考时钟频率和相位的双同步，实现时间同 步。
时钟装置的基本组成
时间同步装置主要由接收单元、时钟单元和输出单元三部分组成。
接收单元 时间同步装置的接收单元以接收的无线和有线时间基准信号作为外部时间基准 （主要接收GPS、北斗卫星信号和IRIG-B码）。 时钟单元 时间同步装置的接收单元含有内部时钟源（晶体钟或原子钟）。时钟单元从接 收单元获取时间源，并按优先级选择一路时间源为当前使用时间源。时钟单元 使用选中的时间源驯服内部时钟源，使内部时钟源与外部源同步，然后以内部 时钟控制输出单元输出信号。（解码+1PPS同步过程） 输出单元 输出单元输出各类时间同步信号和时间信息
对时原理（以直接清零法为例） ：被授时装置在捕捉到IRIG-B码的准时沿 （两个连续的码元P中第二个P开始的上升沿）时将自身时间秒以下的部分清 零，即0毫秒0微秒0纳秒。秒及秒以上的时间信息从B码中得出。
串行口时间报文
包含时间信息和报头、报尾等标志信息的字符串。每秒输出1帧。 包含时间信息和报头、报尾等标志信息的字符串。
GPS 星座
ê 21 颗主用卫星 ê 3 颗备用 ê 平均分布在6个轨道平面 ê 55 °倾角 ê 11 小时58分周期 ê 卫星寿命11年 – 军用——时间和位置(P-码)（L2波段： 1227.26MHz） – 民用——时间和位置(C/A 码)(L1波 段：1575.42MHz）
GPS卫星授时原理
NTP/SNTP 工作原理
时间序列图
•双向时延：d =（T4-T1）-（T3-T2） •A相对B的时间差：offset =（（T2-T1）+（T3-T4））/2 •如果往返的传输时间相等，根据四个时刻可以求得时钟偏 差和传输时间
PTP 精密时间协议
PTP由IEEE1588定义，对应的电力行业标准IEC 61588 可以在IPV4 UDP、IPV6 UDP、IEEE802.3/Ethernet等 多种协议上传输 IEEE1588授时系统组成包括： IEEE1588主时钟 支持IEEE1588的交换机 支持IEEE1588的被授时设备
2 现代主要授时技术
2.1.卫星导航定位系统授时技术
全球定位系统GPS
êGPS是由美国国防部开发的，
由一个低轨
道的军用导航卫星阵列组成
ê它可以实时、连续地提供地球表面任一地
点的位置、速度和时间的准确信息。
GPS系统概况
GPS 的三个构成部分
空间部分 (卫星)
控制部分 (陆地测控)
用户部分 (接收机)
2.3.脉冲、编码授时技术
脉冲同步 主要有PPS、PPM、PPH IRIG－B码 包括直流B码和交流B码 串口报文：国标和广标 E1频率同步 包括2MHz和2MBits两种模式
2.4.各种授时技术应用比较
卫星导航系统授时技术，主要用于厂站或调度中心 主时钟对时，对时精度高。 脉冲、B码主要用于站内二次设备对时，对时精度 较高，但接线较多，需要点对点接线。 NTP 、串口报文主要用于给对时精度要求较低的设 备（如站控层设备）对时。对时精度ms级。 E1同步主要用于厂站间、厂站与调度中心间的时钟 远距离同步。同步精度低。
“北斗”卫星导航试验 系统（也称“双星定位导航 系统”），其工程代号取名 为“北斗一号” 两颗地球静止卫星、一颗 在轨备份卫星 定位精度优于20m，授时 精度优于100ns
北斗一代Байду номын сангаас星导航系统
北斗一代卫星特点 ◆是覆盖我国本土的区域导航系统 ◆主动式双向测距二维导航，通过双星定位，客户 机只能解算出经纬度，不能算出高度 ◆由于采用卫星无线电测定体制，用户终端机工作 时要发送无线电信号，会被敌方无线电侦测设备发 现，不适合军用 ◆实时性较差，无法在高速移动平台上使用
PTP主要配置及模式
One step or two step Layer 2 or layer 3 Multicast or unicast Boundary clock and transparent clock E2E or P2P Message frequency BMC support
电力系统时间同步系统相关标准
3.1 电力系统时间同步系统相关术语
1、时间同步系统 time synchronization system 能接收外部时间基准信号，并按照要求的时间准确度向外输出时间同步信号和时 间信息的系统。时间同步系统通常由主时钟、若干从时钟、时间信号传输介质组成。 2、时间同步装置 time synchronising device 时间同步装置又称时钟装置，包括主时钟和从时钟。 3、主时钟 master clock 能同时接收至少两种外部时间基准信号（其中一种应为无线时间基准信号如： GPS、北斗），具有内部时间基准（晶振或原子频标），按照要求的时间准确度向 外输出时间同步信号和时间信息的装置。 4、从时钟 slave clock 能同时接收主时钟通过有线传输方式发送的至少两路时间同步信号，具有内部时 间基准（晶振或原子频标），按照要求的时间准确度向外输出时间同步信号和时间信 息的装置，也可称为扩展时钟。 5、时间准确度 time accuracy 时钟装置输出的时间与标准时间（如北京时间）的一致性程度。 6、时间同步准确度 time synchronization accuracy 经时间同步后，被授时时钟输出的时间与授时时钟输出的时间的一致性程度。
北斗二代卫星导航系统
从2007年开始正 式建设“北斗”卫星导 航定位系统（“北斗二 号”） 5颗静止轨道卫星和 30颗非静止轨道卫 星组成 定位精度优于10m， 授时精度优于50ns
北斗卫星导航系统应用现状
北斗一代卫星已经停用，为在过渡期保证 北斗一代导航定位的正常使用，由北斗二 代卫星同时模拟发送北斗一代卫星的导航 报文。 北斗二代卫星使用处于起步阶段，各个厂 家的北斗二代接收模块才刚刚完成研发， 还需要进行长时间的稳定性测试。
1.3.频率基准
铯原子钟 Cs133原子喷泉钟，当前频率基准，准确度10-15数量级。 美国最高精度铯原子钟，精度可达8000万年不差一秒 美国最高精度铯原子钟 其它原子钟 氢原子钟、铷原子钟 原子钟精度：铯 > 氢 > 铷 光钟 新一代原子钟。分为原子光钟和离子光钟，2010年美 国铝离子光钟，精度可达37亿年误差不到1秒
传统脉冲、B码、串口报文对时
接口类型多，复杂 授时精度受线缆延时影响 点对点连接，需要大量授时电缆 抗电磁干扰能力弱
IEEE1588 对时
利用以太光纤网络实现精密时间同步 无需额外授时电缆 具有网络延时补偿功能 采用硬件时间标签，精度可达纳秒级
IEEE1588在电力系统中运用的阻碍
3.3 时间同步系统主要信号接口
1、TTL电平 以2.4V~5V为高电平，以小于 ，以小于0.4V为低电平 用于输出1PPS、IRIG-B码。 以-5V~ 5V~-15V为逻辑正“1”，以+5V~+15V为逻辑负“0” 用于输出串口报文 差分接口，两线之间的电压差 两线之间的电压差2V~6V为高电平，逻辑正“1”； 两线之间的电压差-2V~ 2V~-6V为低电平，逻辑负“0” 用于输出1PPS、IRIG IRIG-B码、串口报文 亮对应高电平，灭对应低电平 用于输出1PPS、IRIG IRIG-B码、串口报文 闭合对应TTL电平的高电平，打开对应TTL电平的低电平 用于输出1PPS 用于NTP、PTP网络报文的收发
秒脉冲准时沿 帧头开始时刻与1PPS准时沿误差小于5ms HH:MM:SS:000ms
帧头
HH:MM:SS
对时原理（以直接清零法为例） ：被授时装置接收到串行口时间报文时 将自身时间秒以下的部分清零，即0毫秒0微秒0纳秒。秒及秒以上的时 间从报文信息中解析得出。串行口时间报文一般从串口收发器中发出且 主要用于软件对时，精度相对要求低