GPS校时系统在电力系统中的时间同步解决方案
变电站自动化系统GPS对时问题的解决方案
变电站自动化系统GPS对时问题的解决方案华东电力调度交易中心 陈建民、骆敬年、吴小建上海许继电气有限公司 李代沪摘要：提出了目前变电站自动化系统中各种微机装置时间存在不一致的情况。
分析了自动化系统中校时存在的问题，并提出了解决该问题的建议措施。
统一各种微机装置的系统时间，便于进行电力系统故障分析的准确。
关键词：变电站 GPS 对时0 引言电力系统通常采用SOE（事件顺序）来确定电力故障的先后，进行电力系统故障推理分析的依据，SOE时间的正确性直接会影响到故障分析的结果。
产生这些SOE的正是诸如：测控装置、微机保护装置、故障录波装置、PMU装置、小电流选线装置、消弧线圈自动装置、A VQC装置、状态监测装置、直流绝缘监测装置等信息采集控制的微机装置，这些微机装置根据自身的不同原理和特点分别成为监控系统、继电保护故障信息分析系统、状态在线监测分析系统、WAMAP系统等电力生产调度、电力运行维护分析、电力故障分析、电力故障预测分析的基本单元。
只有保证微机装置的系统时钟的正确，才能保证事件记录的时间的正确可用，所以各微机装置的时钟同步问题就显得十分重要。
1 目前微机装置系统时钟还存在的问题目前各发电厂/变电站均配置了GPS，采用卫星时钟进行微机装置的时钟同步，但各微机装置内部的时钟仍然存在偏差。
有的微机装置偏差好几年，有的偏差好几天，有的偏差几小时，有的偏差几分钟，有的偏差几秒，还有的偏差几十毫秒。
GPS的作用似乎大打折扣，也大大影响SOE的可信度，降低了事故分析、向量测量、系统事故预测的准确性。
2 分析时钟偏差的原因2.1 GPS能提供精确的时间电力自动化系统要求事件信息的时间分辨率为1毫秒，即各微机装置产生的事件信息时间标识只要求精确到1毫秒就满足了，对微秒不做要求。
几乎所有的电力自动化系统通信协议基本上也只要求上送到毫秒，只有用于WAMAP系统的IEEE C37.118通信协议，时间表示上是采用时间因子的方式，这样在必要时通过主站自行分析可以分析到微妙。
电厂变电站GPS时钟同步系统.doc
电厂/变电站GPS寸钟同步系统方案建议书烟台赤龙电子高科有限公司一、系统述......................................................二、对时方式和NTP 协介 (3)电厂/变电站时间同步系统设计方案 (5)四、系统占.................................................................八、、五、系统设备规格型号及介绍 (10)六、设备工作条件及技术指选择舒心是您的权利选择赤龙您可以舒心17七、典型应用 (20)八、相关检测 (21)九、公司简介 (22)第一部分系统概述一、建设时钟同步系统的重要性随着电厂、变电站自动化水平的提高，电力系统对时钟统一对时的要求愈来愈迫切，有了统一精确的时间，既可实现全厂（站）各系统在GPS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、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。
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。
二、时钟同步系统的优越性电厂（站）的时钟同步是一件十分重要的基础工作，现在电厂（站）大多采用不同厂家的计算机监控系统、DCS分布式控制系统、自动化及线路微机保护装置、故障录波装置、电能量计费系统、电液调速系统DEH SCADA系统及各种输煤PLG除灰PLC化水PLG脱硫PLC等，以前的时间同步大多是各设备提供商采用各自独立的时钟，而各时钟因产品质量的差异，在对时精度上都有一定的偏差，从而使全厂各系统不能在统一时间基准的基础上进行数据分析与比较，给事后正确的故障分析判断带来很大隐患。
如今，人们已经充分意识到时间统一的重要性。
但是，统一时钟并不是单纯地并用GPS 时钟设备。
目前，人们普遍采用一台小型GPS接收机，提供多个RS232端口，用串口电缆逐一连接到各个计算机，实现时间同步。
但事实上，这种同步方式的缺点是，使用的电缆长度不能过长；服务器的反应速度、客户机的延迟都直接影响对时精度。
电力系统自动化GPS精确对时的解决方案
电力系统自动化 GPS精确对时的解决方案摘要：对于电力系统和自动化统一对时问题来讲，在本文论述内容中提出了，在变电站内共享GPS，然后通过GPS产生 IRIG-B码，再结合微机保护来实现对自动化装置的同时对时。
对于这种对直的模式来讲，主要是实现了GPS资源的共享与应用，最主要的特点就是能够通过同时进行来保证对时结果的准确性，所以在本文中将对电力系统自动化GPS精确对时应用及存在问题和解决对策进行探讨。
关键词：电力系统；GPS；对时1.前言在上个世纪80年代之后，电网调度自动化程度不断提升，而且在电力系统当中应用了微机保护而对于微机保护来讲，最主要的要求就是要保证电网系统的时间统一，所以在这一背景下对电网时间统一的需求越来越迫切。
在准确统一的时间基准的前提下，可以再出现操作及故障，或者是发生连续故障时触发危机的保护动作行为，然后对故障类型及原因和发生的发生过程进行分析，便于后续的问题解决与经验总结。
所以增强电网自动化及安全英雄应当是以电力网的时间精准及统一为基础的，我国电力系统在发展过程中为了实现此目标进行了非常多的研究，在本文中将主要针对GPS资源共享应用保障精确对时的相关问题进行探讨。
2.电力网时钟偏差原因2.1 GPS可以提供准确的时间在电力网时钟使用过程中，精准到一毫秒是微机装置在使用过程中产生事件信息标识的最基本要求，所以对于电力系统自动化系统来讲，在实现对事件信息处理时，最基本的要求就是要保障时间的分辨率在一毫秒，而针对微秒没有进行要求。
在wamap系统的通信协议当中，时间进行表示所采用的是时间因子的模式所以毫秒是所有电力自动化系统在通信协议建设时的最基本要求，只需要精确到微秒，就能够保证在使用时实现必要的通信。
而对于GPS来讲，在使用时输出误差的情况是不会导致微机装置时钟出现偏差的，所以GPS当中的ppm以及PPS等同步时钟输出精度是达到了纳秒级的，要远远超出电力系统在使用时对时间的精度要求。
电力时钟同步系统解决方案
电力时钟同步系统解决方案传统的电力时钟同步系统主要是依靠电力设备的频率来进行同步。
电力系统中的发电机以一定的频率产生电力，并通过输电网传输到终端用户。
终端用户的时钟装置会根据电力信号进行同步。
电力系统的频率通常为50Hz或60Hz，根据电力的周期性，时钟装置可以通过监测电力信号的跳变来进行同步。
但是，由于传输过程中存在损耗和干扰等因素，这种方式无法保证时钟的高精度同步。
面对传统电力时钟同步系统的不足，提出如下解决方案来改进电力时钟同步系统的精度和可靠性：1.GPS同步：使用全球定位系统（GPS）作为参考源来同步终端用户的时钟。
GPS是一种全球性的导航系统，它通过卫星发射的信号可以提供高精度的时间和位置信息。
终端用户可以通过接收GPS信号来获取准确的时间信号，从而进行时钟同步。
由于GPS信号的可靠性和精确性很高，这种方法可以有效提高电力时钟同步系统的精度。
2.PTP同步：使用精确定时协议（PTP）来进行时钟同步。
PTP是一种网络时间协议，它通过网络传输精确的时间戳信息，使得各个节点的时钟保持同步。
在电力系统中，可以使用PTP协议来实现电力设备之间的时钟同步，从而提高整个系统的时钟精度。
PTP协议可以通过网络中节点之间的互相同步来保持高精度的时间同步。
3.光纤同步：使用光纤传输来进行时钟同步。
光纤传输具有高速、低损耗和抗干扰等优点，可以提供高质量的传输通道。
在电力系统中，可以使用光纤传输来进行终端用户之间的时钟同步，从而提高系统的精度和可靠性。
光纤同步还可以实现远程时钟同步，使得分布在不同地点的终端用户可以共享相同的时钟源。
4.校准算法：使用校准算法来提高时钟同步的精度。
校准算法可以通过对时钟偏差和漂移进行建模和估计，从而对时钟进行校准。
这样可以降低时钟同步误差，提高电力时钟同步系统的精度。
总之，电力时钟同步系统的发展对于社会的发展具有重要意义。
通过使用GPS同步、PTP同步、光纤同步和校准算法等技术手段，可以提高电力时钟同步系统的精度和可靠性，为各个应用领域提供准确的时间基准。
电力GPS时钟同步系统方案
电力GPS时钟同步系统方案一、引言随着电力系统的不断发展，对于电力系统精确的时钟同步需求越来越迫切。
电力GPS时钟同步系统是利用全球定位系统（GPS）进行时钟同步的一种先进的解决方案。
本文将介绍一个电力GPS时钟同步系统的投标方案。
二、方案描述1.系统概述2.系统组成（1）GPS接收机：用于接收GPS卫星信号，并提取时间信息。
（2）时钟同步设备：用于将GPS接收机接收到的时间信息传输给电力系统内的各个节点，实现时钟同步。
（3）节点设备：为电力系统内的各个节点提供时钟同步功能。
3.系统原理（1）GPS接收机接收到GPS卫星信号，并提取时间信息。
（2）时钟同步设备将提取到的时间信息传输给电力系统内的各个节点。
（3）节点设备接收到时间信息后，对内部时钟进行调整，以实现与GPS时间的同步。
4.系统优势（1）高精度：利用GPS卫星信号提供的高精度时间信息进行时钟同步，能够满足电力系统对时钟同步的精度要求。
（2）可靠性：GPS卫星信号具有全球覆盖的特点，能够在任何地点获得时间信息，保证时钟同步的可靠性。
（3）成本低廉：相比其他时钟同步方案，电力GPS时钟同步系统的成本相对较低，且易于安装和维护。
三、系统实施1.系统部署在系统实施过程中，需要按照以下步骤进行：（1）选取合适的GPS接收机，并进行安装和调试。
（2）设计和安装时钟同步设备，实现时间信息传输和节点时钟调整的功能。
（3）为电力系统内的各个节点安装合适的节点设备。
2.系统测试与调试在系统部署完成后，需要进行测试与调试，以确保系统正常运行：（1）对GPS接收机进行测试，确保能够正常接收到GPS卫星信号。
（2）测试时钟同步设备与节点设备之间的通信和数据传输。
（3）验证节点设备的时钟同步功能，确保各个节点的时钟与GPS时间同步。
3.系统运维与管理系统部署完成后，需要进行系统的运维与管理：（1）定期对GPS接收机进行维护和校准，确保接收机始终能够正常接收到GPS卫星信号。
电力系统自动化GPS精确对时的解决措施
电力系统自动化GPS精确对时的解决措施摘要：在电力系统以及自动化统一对时的问题上，提出了在一个变电站内共享一台GPS，经过GPS同时产生IRIG -B码，再进行微机保护并用RS -422/485对一切自动化装置同时对时，GPS资源共享，该计划的特点是对时准确。
关键词：电力系统自动化；微机保护；GPS对时；IRIG -B码引言：80年代之后，建立了各级电网调度自动化且大批应用了在电力系统上的微机保护，在要求上对电力网对时间统一越来越迫切。
在精确统一的时间基准的前提下，可以在发生操作和故障，或发生连续故障是在短功夫内的情形之下，对微机保护的动作行为、故障类型、故障原因、故障发生发展过程的能更加方便的分析。
对两端录波数据都有同一时间基准特别是对故障录波，是可以对两端录波数据利用并对其进行故障测距的，采样数据是都有同一的时间标签的对于在线路保护分相差动保护原理的应用上，通道同时调整是不需要的。
此外，精准统一的时间基准在现代电网的负荷管理中区域稳定管控也是需要的。
所以，提高电网自动化和安全运转需要电力网时间的精准和统一的。
我国电力系统在时间统一方面是做过许多工作的，但是种种原因的限制，这一问题就一直没有解决。
因此，为了满足电力系统对时间统一的要求急切需要寻找新的办法。
一、分析时钟偏差的原因1.1 GPS能提供精确的时间精准到1毫秒是各微机装置产生的事件信息标识的要求，因此时间分辨率位1毫秒是电力自动化系统对事件信息的要求，而对微秒不做任何要求。
在用于WAMAP系统的IEEE C37.118通信协议，时间表示上是采用的是时间因子的方式，送到毫秒就是几乎一切电力自动化系统通信协议的基本要求，要分析到微妙只需要在必要时通过主站就行了。
GPS的输出误差的情况是不会引起目前存在的微机装置时钟偏差的，因为GPS中的PPM、PPS、IRIG-B的同步时钟输出精度是纳秒级的（不到0.1微秒），与电力系统自动化对时间分析对精度相比要求是很高的的。
《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、引言随着电力系统规模的扩大和复杂性的增加，广域时间同步成为保障电力系统的稳定、可靠和高效运行的关键因素。
在电力系统中，设备间的准确时间同步对确保稳定运行和高效传输具有重要意义。
而全球定位系统（GPS）以其高精度和稳定性的授时能力，被广泛应用于电力系统的广域时间同步中。
本文将详细介绍如何利用GPS授时实现电力系统广域时间同步，并分析其重要性、实现方法以及面临的挑战与对策。
二、电力系统广域时间同步的重要性电力系统的稳定运行依赖于设备间的准确时间同步。
广域时间同步对于保障电力系统的安全、可靠和高效运行具有重要意义。
具体表现在以下几个方面：1. 保障系统稳定：准确的时间同步可以确保继电保护装置、自动控制系统等设备的协同工作，提高电力系统的稳定性。
2. 优化调度：时间同步有助于优化电力系统的调度，减少能源浪费，提高电力系统的运行效率。
3. 故障定位：在发生故障时，准确的时间同步可以协助快速定位故障源，提高故障处理的效率。
三、GPS授时在电力系统中的应用全球定位系统（GPS）以其高精度和稳定性的授时能力，成为实现电力系统广域时间同步的理想选择。
GPS授时在电力系统中的应用主要体现在以下几个方面：1. 提供高精度时间基准：GPS可以提供高精度的时间基准，确保电力系统设备间的准确时间同步。
2. 实时校准：通过GPS信号的实时校准，可以纠正电力系统设备间的时钟偏差，提高时间同步的准确性。
3. 远程监控与管理：利用GPS技术，可以实现电力系统的远程监控与管理，提高电力系统的运行效率和管理水平。
四、GPS授时实现电力系统广域时间同步的方法利用GPS授时实现电力系统广域时间同步的方法主要包括以下步骤：1. 安装GPS接收器：在电力系统的关键设备上安装GPS接收器，接收GPS信号。
2. 提取时间信息：从GPS信号中提取时间信息，作为电力系统的时间基准。
3. 传输时间信息：将提取的时间信息通过通信网络传输至需要同步的设备上。
《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、引言随着电力系统规模的扩大和复杂性的增加，广域时间同步成为了保证电力系统稳定运行的重要环节。
GPS（全球定位系统）授时技术以其高精度、高稳定性的特点，成为了实现电力系统广域时间同步的最佳选择。
本文将详细探讨GPS授时技术的基本原理、应用优势及在电力系统中的应用方案。
二、GPS授时技术的基本原理GPS授时技术主要通过GPS卫星发送的信号实现。
其工作原理主要分为三部分：卫星信号的发射与接收、信号的传输与处理以及时间的输出与同步。
首先，GPS卫星以固定的频率发送包含时间信息的信号。
这些信号被地面设备接收后，经过处理，可以获取到精确的时间信息。
其次，通过信号的传输与处理，地面设备可以将这些时间信息实时地传输给电力系统中的各个节点。
最后，通过时间的输出与同步，各个节点可以与主时钟保持一致，从而实现广域时间同步。
三、GPS授时在电力系统中的应用优势1. 高精度：GPS授时技术可以提供纳秒级的时间精度，保证了电力系统各个节点的时钟准确同步。
2. 高稳定性：GPS授时技术不受外界干扰，具有很高的稳定性，能够保证电力系统的稳定运行。
3. 易于维护：利用GPS授时技术可以实现集中化管理，便于维护和故障排除。
四、电力系统中的GPS授时应用方案1. 搭建GPS授时系统：在电力系统中搭建独立的GPS授时系统，接收并处理GPS信号，提供准确的时间信息。
2. 广域时间同步网络构建：利用搭建的GPS授时系统，构建广域时间同步网络，将时间信息实时传输到电力系统的各个节点。
3. 时间同步协议设计：根据电力系统的需求，设计合适的时间同步协议，确保各个节点之间的时间同步。
4. 系统调试与优化：对搭建的GPS授时系统和广域时间同步网络进行调试和优化，确保其稳定、可靠地运行。
五、实际应用案例分析以某大型电力系统为例，采用GPS授时技术实现广域时间同步。
通过搭建独立的GPS授时系统，成功地将纳秒级精度的时间信息实时传输到电力系统的各个节点。
GPS时钟同步系统在变电站上的应用
GPS时钟同步系统在变电站上的应用随着科技的发展，如今各个行业领域都对时间提出了严格的要求，变电站也不例外。
变电站本身就是一个庞大的系统，由各种各样的自动化设备和半自动化设备组成，而保证这些设备稳定运行的条件之一就是时间的精准，GPS时钟同步系统就是为变电站的这些设备的实时运行监控提供了精准统一的时钟信号。
1、GPS时钟同步系统在变电站上的工作原理在电力系统中，变电站是各种电流传输的集结点，所有的电流在传输的过程中都需要经过严格的测量计算，尤其是在时间的把握上，要求时间必须精准统一，这样才能保证设备持续长久稳定运行。
GPS时钟同步接收器是由主机、电源、天线三部分组成。
它主要是接收GPS卫星发射出来的信号，然后进行转换，对变电厂的所有设备进行授时对时。
一般电力时钟系统中是采用两台主时钟，多台从时钟同时进行设备授时，实现时间同步信号的输出。
2、变电站时钟同步系统的应用方案1）时钟同步系统是完成北斗和GPS卫星信号的接收，处理，传输以及向全站各个系统提供标准的一个时钟同步信号。
它们之间存在着冗余备份关系，也就是说它们的配置是一主一备，互为主备，而且主系统与备用系统独立运行，主系统一旦在工作中出现问题，就会切换到备用系统，保证工作持续运行。
2）随着科学技术的不断提高，应用到变电站的时钟同步系统已经涉及广泛，对于不同变电站的不同要求，时钟同步系统应用到变电站的具体方案也就不同。
变电站一般是有一个主控制室，其下边还有多个小的控制室，这些控制室的配电装置一般也是不一样的。
对于主时钟配置，一般是有两套主时钟冗余配置，它的每套时钟配置都是由GPS接收器、接收天线、接收单元和输出单元等组成。
这些主时钟除了接收GPS卫星传输出的信号，还接收其配套的另一套主时钟提供的时间信息，作为对时的基准。
因此，当这套主时钟在运行错误，出现问题时，就会自动切换到另一套主时钟提供的时间参考上。
3）当然除了两套主时钟外，还有多台扩展时钟，一般是每台扩展时钟对应一个小的控制室，实现对其控制室设备的对时。
GPS同步时钟在电力系统的应用
GPS同步时钟在电力系统的应用本文介绍了GPS同步时钟的基本结构，分析了GPS同步时钟技术在双端行波故障测距及事件顺序记录中的应用，对于推动电力系统时间同步技术的发展具有重要的意义。
1、GPS同步时钟在电力系统应用的重要性由于电网的各种自动化装置是电力系统安全稳定运行的重要保证，电系统中的微机保护和其它自动装置的测量采样均是在各自时钟控制下工作的，经过长时间运行，其时钟累计误差不容忽视。
如果不对电力系统各种装置的时钟进行统一校正，电力系统各种装置的时间失去同步，从而影响各自动化装置的正常工作，给电力系统安全稳定运行带来危害。
为确保电力系统时间同步，通常用某个标准时间信号对电力系统各失步时钟进行对时。
全球卫星定位系统北斗GPS同步时钟的建立，成功地解决了电力系统的时间同步问题。
电力系统的各厂站通过GPS同步时钟接收GPS信号作为时间校对基准，便可实现其系统时间的高精度同步。
GPS同步时钟不仅成功地解决了电力系统的时间误差问题，且由于其高对时精度，为实现线路故障行波测距、广域相量测量系统、新型差动保护等新功能创造了条件。
2、GPS同步时钟的应用功能GPS同步时钟的主要功能是接收GPS卫星的高精度同步时间信息，并以此为电力系统各种自动化装置的时钟对时，保证电力系统的时间同步。
在全球卫星时钟同步技术初期，传统的GPS同步时钟主要由GPS信号接收单元、中心处理单元CPU、同步脉冲发生电路、LED 显示及输出信号扩展调理单元构成，其组成的硬件系统在技术未成熟期成功的解决了电力系统时钟同步的问题。
随着全球卫星时钟同步技术的逐渐成熟，GPS同步时钟系统应用于电力不再需要单独的配置GPS信号接收单元、中心处理单元CPU、同步脉冲发生电路、LED显示及输出信号扩展调理单元等装置，而是在其系统中配置一套GPS同步时钟系统，如SYN4505A型时钟同步系统现在应用于电力时钟系统，一套设备轻松的解决的传统同步时钟系统中的复杂配置问题。
GPS对时器（GPS对时仪）为电力信息化系统助力
GPS对时器（GPS对时仪）为电力信息化系统助力GPS对时器（GPS对时仪）为电力信息化系统助力GPS对时器（GPS对时仪）为电力信息化系统助力安徽京准电子科技官微——ahjzsz摘要：集控站时钟同步是影响电力系统运行稳定性和可靠性的重要因素之一。
本文首先详细介绍了利用GPS时钟实现集控站全网部时钟同步的原理和过程，继而分析了目前某供电公司所辖集控站时钟同步系统的不足，最后提出了一种改进方案。
该方案中GPS时钟冗余互备，极大的提高了时钟同步系统的准确性。
1 、电力系统时钟同步系统概述电力系统时钟同步系统是利用全球定位系统GPS时钟对电厂、变电站的计算机监控系统、测控装置、线路微机保护装置、故障录波装置、电能量计费系统等进行统一对时，实现整个电厂、变电站的时钟完全统一。
全网时钟不同步会造成一些较为特殊的故障，如数据和信息丢失、SOE事件信息逻辑混乱、某些工作站死机甚至系统瘫痪[1]。
因此，时钟同步是影响电力系统运行稳定性和可靠性的重要因素之一。
1.1 GPS对时GPS是美国于1993年全面建成并运行的新一代卫星导航、定位和对时系统。
如图1所示，GPS系统由地面控制部分（监控主站），空间部分（GPS卫星），用户部分（接收机）组成。
GPS对时是利用GPS卫星搭载的高精度原子钟，产生基准信号和时间标准，提供覆盖全球的时间服务，其授时精度高达20亿分之一秒。
电力系统主要是利用GPS精确对时的特点。
GPS接收器在任意时刻能同时接收其视野范围内4-8颗卫星信号，其内部硬件电路和处理软件对接收到的信号进行解码和处理，从中提取并输出两种时间信号：（1）时间间隔为1s 的脉冲信号PPS，其脉冲前沿与国际标准时间（格林威治时间）的同步误差不超过1μs；（2）经串行口输出的与PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期代码。
若以PPS信号作为标准时钟源去同步电网内运行的各个时钟，则能保证各厂站时钟的高精确度同步运行[2]。
1.2 时钟同步原理现代电力系统安装了各种自动化设备，如测控装置，RTU，故障录波器，微机保护装置，分时电能表等，这些自动化设备内部都有实时时钟。
《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。
广域时间同步的实现对于电力系统的监控、保护和控制至关重要。
本文将探讨如何利用全球定位系统（GPS）授时技术实现电力系统广域时间同步，以保障电力系统的安全稳定运行。
二、GPS授时技术概述GPS授时技术是一种基于全球定位系统的精确时间同步技术。
通过接收GPS卫星信号，可以获取高精度的标准时间信息，从而实现对本地时间的精确校准。
GPS授时技术具有高精度、高稳定性、覆盖范围广等优点，被广泛应用于电力系统、通信系统、军事领域等。
三、电力系统广域时间同步的必要性电力系统的广域时间同步对于保障系统安全稳定运行具有重要意义。
首先，时间同步是电力系统监控、保护和控制的基础。
其次，在电力系统故障时，准确的时间同步有助于快速定位故障、恢复供电。
此外，广域时间同步还有助于提高电力系统的调度自动化水平，优化电力资源的分配和利用。
四、利用GPS授时实现电力系统广域时间同步的方案1. 方案设计与选择：根据电力系统的实际需求和特点，选择合适的GPS授时设备，并设计出适合的接入方式和配置方案。
同时，考虑到电力系统的安全性和可靠性要求，应选择具有高精度、高稳定性的GPS授时设备。
2. 设备安装与调试：将GPS授时设备安装在合适的位置，并进行设备的调试和校准。
确保设备能够准确接收GPS卫星信号，并实现本地时间的精确校准。
3. 系统集成与测试：将GPS授时系统与电力系统进行集成，并进行系统的测试和验证。
确保系统能够实时获取高精度的标准时间信息，并实现电力系统的广域时间同步。
4. 监控与维护：建立完善的监控和维护机制，对GPS授时系统和电力系统进行实时监控和维护。
及时发现并处理系统故障，确保系统的稳定性和可靠性。
五、应用实例分析以某大型电力系统为例，通过采用GPS授时技术实现广域时间同步。
首先，根据电力系统的实际需求和特点，选择了高精度、高稳定性的GPS授时设备，并设计了合适的接入方式和配置方案。
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《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，时间同步是一项至关重要的技术。
广域时间同步对于电力系统的稳定、安全和高效运行起着至关重要的作用。
GPS（全球定位系统）授时以其高精度、高稳定性和高可用性的特点，已经成为实现电力系统广域时间同步的首选方法。
本文将探讨如何利用GPS授时技术实现电力系统广域时间同步，并分析其优势和挑战。
二、GPS授时技术概述GPS授时技术是通过全球定位系统获取精确时间信息的技术。
它利用GPS卫星信号，将精确的时间信息传输到地面设备，从而实现时间的同步。
GPS授时技术具有高精度、高稳定性、高可用性等特点，能够满足电力系统对时间同步的高要求。
三、利用GPS授时实现电力系统广域时间同步的原理1. GPS接收器：在电力系统中，安装GPS接收器，接收来自GPS卫星的信号。
2. 时间信息提取：从GPS信号中提取出精确的时间信息。
3. 时间同步：将提取的时间信息与电力系统的时钟进行同步，确保整个电力系统的时钟保持一致。
4. 广域传播：通过通信网络，将同步的时间信息传播到电力系统的各个部分，实现广域时间同步。
四、GPS授时在电力系统广域时间同步中的应用优势1. 高精度：GPS授时技术能提供高精度的时间信息，确保电力系统时钟的准确性。
2. 高稳定性：由于GPS授时技术具有高稳定性，能抵抗各种干扰，保证时间同步的稳定性。
3. 高可用性：GPS授时技术具有高可用性，能在各种环境下正常工作，保证电力系统的正常运行。
4. 便于维护：通过集中管理的方式，可以方便地对电力系统中的GPS授时设备进行维护和升级。
五、面临的挑战与解决方案1. 信号遮挡与干扰：在电力系统中，某些区域可能存在GPS 信号遮挡或干扰的问题。
为解决这一问题，可以采取增加GPS接收器数量、优化安装位置、使用抗干扰技术等措施。
2. 通信网络问题：在广域时间同步过程中，通信网络的质量直接影响着时间同步的准确性。
《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。
GPS网络时间同步服务器在电力系统中的应用,电子通信网络例文.doc
GPS网络时间同步服务器在电力系统中的应用,电子通信网络-GPS网络时间同步服务器在电力系统中的应用张华郭红军朱大伟（河南博奥建设股份有限公司）摘要：在电力系统运行中，电网运行状态瞬息万变，而电网调度则实行分层多级管理，调度中心远离现场，因此就要求发电厂或者站内所有电气自动化设备和微机保护装置的时间必须统一。
这样对于电网操作、事故分析（特别是复杂事故分析）意义重大。
现在电力系统中设备往往采用不同厂家的微机自动化设备和微机保护装置，而各个装置时钟是相互独立的，各设备时钟都有一定得偏差，这样在分析事故原因时，失去时间基准性，无法准确分析各开关动作的先后顺序，给故障分析带来困难。
目前，普遍应用的是采用GPS装置，来给所有电气自动化设备下发对时命令，保证每台设备的时间都和GPS 时钟一致。
关键词：电力系统网络时间同步GPS网络对时网络时间服务器1 GPS概况GPS装置即全球定位系统（Global Pos itioning Sys tem），这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。
这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。
2 GPS的组成GPS卫星定位系统由地面控制部分、空间部分和用户装置部分组成。
2.1地面控制部分由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成。
2.2空间部分由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上。
GPS 卫星网向地面发射2个频率的定位导航信息，包括C/A码及P码。
2.3用户装置部分主要由GPS接收机和卫星天线组成。
3 GPS对时方式GPS对时装置有以下几个对时方式：无源脉冲对时（空接点）、有源脉冲对时（有源接点）、IRIG-B码对时和串口对时等。
4 GPS在电力系统中的应用4.1脉冲对时脉冲对时分为：秒脉冲（1PPS）、分脉冲（1PPM）和时脉冲（1PPH）。
浅谈GPS时钟系统在电力系统中的应用
浅谈GPS时钟系统在电力系统中的应用[摘要] GPS时钟系统是针对自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时的高科技产品。
通过接受GPS卫星发射的低功率无线电信号，将这些信息通过各种接口类型来传输给自动化系统中需要时间信息的设备（计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU），这样就可以达到整个系统的时间同步。
本文简单介绍了全球定位时钟系组成和应用的必要性。
并且简述了在变电站的应用以及几种可能出现的问题进行了分析与介绍。
[关键词]全球定位系统继电保护精确对时[前言]目前，为满足远距离输电的需要，我国电网是以大机组、高压和超高压输电，以高度自动化为主要特征。
电网的运行情况瞬息万变，发生事故后必须掌握实时信息，以便能及时对事故原因、不同专业设备的责任进行分析和判断，从而可以及时地进行决策处理。
作为变电站的标准时钟，我们的基本要求是：有尽可能短的冷、热启动时间，配有后备电池，有高精度、可灵活配置的时钟输出信号。
以保证自动化信息传输、继电保护及自动装置的精确对时。
为了实现各个变电站间设备的时间统一，我们引进了GPS时钟系统针对各站自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时。
一、GPS装置各主要作用及组成1. GPS时钟系统是针对自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时的高科技产品。
通过接受GPS卫星发射的低功率无线电信号，将这些信息通过各种接口类型来传输给自动化系统中需要时间信息的设备（计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU），这样就可以达到整个系统的时间同步。
2. GPS时钟系统主要组成部分：2.1. GPS信号接收器：是专用接收GPS卫星信号的集成电路模块，输出时间精度为1微秒的1PPS脉冲，并通过RS232串行口输出国际标准时间、日期和接收器所处地理位置（经纬度）等信息。
2.2. 同步脉冲发生电路：输出秒（1PPS）、分钟（1PPM）、小时（1PPH）同步脉冲信号。
电力系统自动化GPS精确对时的解决方案
电力系统自动化G PS 精确对时的解决方案李瑞生,张克元,冯秋芳(许昌继电器研究所,河南 许昌 461000)【摘要】 针对电力系统及自动化统一对时,提出了一个变电站内共享一台G PS ,利用G PS 同步产生IRIG -B 码,通过RS -422/485对所有微机保护及自动化装置统一对时,该方案具有G PS 资源共享,对时准确等特点。
【关键词】 微机保护; G PS; IRIG -B 码; 对时; 电力系统自动化1 引言 进入80年代后,随着微机保护在电力系统中的大量应用,尤其是各级电网调度自动化的相继建立,电力网对时间统一的要求越来越迫切。
因为精确统一的时间基准,可以在发生故障和操作,特别是短时间内发生连续故障的情况下,方便地分析研究各微机保护的动作行为、故障原因、故障类型、故障发生发展过程。
这对于事故分析保证电力系统安全运行有着重要意义。
尤其对于故障录波,两端录波数据具有同一时间基准,可以利用两端录波数据进行故障测距,对于采用分相差动保护原理的线路保护,采样数据具有同一的时间标签,不需要通道同步调整。
此外,现代电网的负荷管理,区域稳定控制也需要精确统一的时间基准。
由此可见,电力网时间的精确和统一是提高电网自动化和安全运行的需要。
我国电力系统在时间统一方面做过许多工作,但是由于种种原因的限制,没有很好解决这一问题。
因此迫切需要寻找新的方法满足电力系统对时间统一的要求。
传统的对时方案,目前大多数自动化系统是通过安装在调度端G PS 对调度端实现对时,而后通过调度端利用通信信道向各厂站进行对时。
厂站再通过现场总线C ANBUS 、Lonw orks 、RS422、RS232等向各保护、自动化装置、测控单元对时,而在各保护、自动化装置、测控单元上装内部时钟,其误差远大于秒级,难以保证系统对时精度的要求,即使在各厂站安装一个G PS 实现对厂站的对时,从主站到前置单元还有较大的对时误差(µ1s ),而每个前置单元各自安装G PS 对时系统则成本太高,难以接受,因此解决厂站各保护、自动化装置、测控单元的统一对时是解决自动化精确对时的关键。
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DCS主时钟与各站点从时钟通过网络进行同步，其间存在着时钟报文的发送时延、传播时延、处理时延。表现在：(1)在主时钟端生成和发送时间报文时，内核协议处理、操作系统对同步请求的调用开销、将时间报文送至网络通信接口的时间等；(2)在时间报文上网之前，还必须等待网络空闲(对以太网)，遇冲突还要重发；(3)时间报文上网后，需一定时间通过DCS网络媒介从主时钟端传送到子时钟端(电磁波在光纤中的传播速度为2/3光速，对DCS局域网而言，传播时延为几百ns，可忽略不计)；(4)在从时钟端的网络通信接口确认是时间报文后，接受报文、记录报文到达时间、发出中断请求、计算并校正从时钟等也需要时间。这些时延或多或少地造成了DCS主从时钟之间、从从时钟之间的时间同步误差。
作为火电厂的标准时钟，我们对GPS校时系统的基本要求是：至少能同时跟踪8颗卫星，有尽可能短的冷、热启动时间，配有后备电池，有高精度、可灵活配置的时钟输出信号。1.2 GPS校时系统信号输出
目前，电厂用到的GPS校时系统输出信号主要有以下三种类型：1.2.1 1PPS/1PPM输出
此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲。显然，时钟脉冲输出不含具体时间信息。1.2.2 IRIG-B输出
(5)火电厂内的控制和信息系统虽已互连，但因各系统的时钟同步协议可能不尽相同，故仍需分别接DCS，如果时钟同步信号在网络中有较大的时延，也应考虑分别各自与GPS校时系统同步。
二、西门子TELEPERMXP时钟同步方式
这里以西门子公司的TXP系统为例，看一下DCS内部及时钟是如何同步的。
随着晶振制造技术的发展，目前在要求高精度时钟的应用中，已有各种高稳定性晶振体可供选用，如TCXO(温度补偿晶振)、VCXO(压控晶振)、OCXO(恒温晶振)等。
3.2 时钟同步误差
如果对类似于TXP的时钟同步方式进行分析，不难发现时钟在自上而下的同步过程中产生的DCS的绝对对时误差可由以下三部分组成：
(3)IRIG-B码可靠性高、接口规范，如时钟同步接口可选时，可优先采用。但要注意的是，IRIG-B只是B类编码的总称，具体按编码是否调制、有无CF和SBS等又分成多种(如IRIG-B000等)，故时钟接收侧应配置相应的解码卡，否则无法达到准确的时钟同步。(4)1PPS/1PPM脉冲并不传送TOD信息，但其同步精度较高，故常用于SOE模件的时钟同步。RS-232时间输出虽然使用得较多，但因无标准格式，设计中应特别注意确认时钟信号授、受双方时钟报文格式能否达成一致。
GPS校时系统在电力系统中的时间同步解决方案
前言
随着计算机和网络通信技术的飞速发展，火电厂热工自动化系统数字化、网络化的时代已经到来。这一方面为各控制和信息系统之间的数据交换、分析和应用提供了更好的平台、另一方面对各种实时和历史数据时间标签的准确性也提出了更高的要求。
使用价格并不昂贵的GPSGPS校时系统来统一全厂各种系统的时钟，已是目前火电厂设计中采用的标准做法。电厂内的机组分散控制系统(DCS)、辅助系统可编程控制器(PLC)、厂级监控信息系统(SIS)、电厂管理信息系统(MIS)等的主时钟通过合适的GPS校时系统信号接口，得到标准的TOD(年月日时分秒)时间，然后按各自的时钟同步机制，将系统内的从时钟偏差限定在足够小的范围内，从而达到全厂的时钟同步。
四、时钟精度与SOE设计
虽然DCS的普通开关量扫描速率已达1ms，但为满足SOE分辨率&le;1ms的要求，很长一段时间内，人们都一直都遵循这样的设计方法，即将所有SOE点置于一个控制器之下，将事件触发开关量信号以硬接线接入SOE模件，其原因就在于不同控制器其时钟存在着一定的误差。关于这一点，西门子在描述其TXP系统的FUN B模件分散配置的工程实际情况来看，由于时钟不能同步而无法做到1ms SOE分辩率，更有甚至因时钟相差近百ms，造成SOE事件记录顺序的颠倒。
1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485输出
此时钟输出通过EIA标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文，每秒输出一次。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断信息等。此输出目前无标准格式.
1.3 电力自动化系统GPS校时系统的应用
电力自动化系统内有众多需与GPS校时系统同步的系统或装置，如DCS、PLC、NCS、SIS、MIS、RTU、故障录波器、微机保护装置等。在确定GPS校时系统时应注意以下几点：(1)这些系统分属热控、电气、系统专业，如决定由DCS厂商提供的GPS校时系统实现时间同步(目前通常做法)，则在DCS合同谈判前，就应进行专业间的配合，确定时钟信号接口的要求。(GPS校时系统一般可配置不同数量、型式的输出模块，如事先无法确定有关要求，则相应合同条款应留有可调整的余地。)
为便于理解，图1.2.2-2给出了某个IRIG-B时间帧的输出例子。其中的秒、分、时、天(自当年1月1日起天数)用BCD码表示，控制功能码(Control Functions，CF)和标准二进制当天秒数码(Straight Binary Seconds Time of Day，SBS)则以一串二进制&ldquo;0&rdquo;填充(CF和SBS可选用，本例未采用)。
IRIG(美国the Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H几种编码标准(IRIG Standard 200-98)。其中在时钟同步应用中使用最多的是IRIG-B编码，有bc电平偏移(DC码)、1kHz正弦载波调幅(AC码)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧(1fps)，每帧长为一秒。一帧共有100个码元(100pps)，每个码元宽10ms，由不同正脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位(P)。
一、GPS校时系统及输出
1.1 GPS校时系统
全球定位系统(Global Positioning System，GPS)由一组美国国防部在1978年开始陆续发射的卫星所组成，共有24颗卫星运行在6个地心轨道平面内，根据时间和地点，地球上可见的卫星数量一直在4颗至11颗之间变化。
GPS校时系统是一种接受GPS卫星发射的低功率无线电信号，通过计算得出GPS时间的接受装置。为获得准确的GPS时间，GPS校时系统必须先接受到至少4颗GPS卫星的信号，计算出自己所在的三维位置。在已经得出具体位置后，GPS校时系统只要接受到1颗GPS卫星信号就能保证时钟的走时准确性。
OM650从电厂总线上获取时间报文。在OM650内，使用Unix功能将时间传送给终端总线上的SU、OT等。通常由一个PU作为时间服务器，其他OM650设备登录为是境客户。AS620的AP在启动后，通过调用&ldquo;同步&rdquo;功能块，自动与CP1430实现时钟同步。然后CP1430每隔6s与AP对时。
那么，如何既能满足工程对于SOE分散设计的要求(如设置了公用DCS后，机组SOE与公用系SOE应分开，或希望进入控制器的MFT、ETS的跳闸信号无需经输出再返至SOE模件就能用于SOE等)，又不过分降低SOE分辨率呢?通过对DCS产品的分析不难发现，通常采用的办法就是将控制器或SOE模件的时钟直接与外部GPS校时系统信号同步。例如，在ABB Symphony中，SOEServerNode(一般设在公用DCS网上)的守时主模件(INTKM01)接受IRIG-B时间编码，并将其产生的RS-485时钟同步信号链接到各控制器(HCU)的SOE时间同步模件(LPD250A)，其板载硬件计时器时钟可外接1PPM同步脉冲，每分钟自动清零一次；再如，MAX1000＋PLUS的分散处理单元(DPU 4E)可与IRIG-B同步，使DPU的DI点可同时用做SOE，由于采用了1PPM或RS-485、IRIG-B硬接线时钟&ldquo;外同步&rdquo;，避开了DCS时钟经网络同步目前精度还较差的问题，使各受控时钟之间的偏差保持在较小的范围内，故SOE点分散设计是可行的。
TXP的电厂总线是以CSMA/CD为基础的以太网，在总线上有二个主时钟：实时发送器(RTT)和一块AS620和CP1430通讯/时钟卡。正常情况下，RTT作为TXP系统的主时钟，当其故约40s后，作为备用时钟的CP1430将自动予以替代(实际上在ES680上可组态2块)CP1430作为后备主时钟)。
当然，不同网络类型的DCS、不同的时钟通信协议和同步算法，可使网络对时的同步精度各不相同，上述分析只是基于一般原理上探讨。事实上，随着人们对网络时钟同步技术的不懈研究，多种复杂但又高效、高精确的时钟同步协议和算法相继出现并得到实际应用。例如，互联网上广为采用的网络时间协议(Network Time Protocol，NTP)在DCS局域网上已能提供&plusmn;1ms的对时精度(如GE的ICS分散控制系统)，而基于IEEE1588的标准精确时间协议(Standard Precision Time Protocol，PTP)能使实时控制以太网上的主、从时钟进行亚微秒级同步。
3.2.1 GPS校时系统与卫星发射的UTC(世界协调时)的误差
这部分的误差由GPS校时系统的精度所决定。对1PPS输出，以脉冲前沿为准时沿，精度一般在几十ns至1&mu;s之间；对IRIG-B码和RS-232串行输出，如以中科院国家授时中心的地钟产品为例，其同步精度以参考码元前沿或起始相对于1PPS前沿的偏差计，分别达0.3&mu;s和0.2ms。
(2)各系统是否共用一套GPS校时系统装置，应根据系统时钟接口配合的难易程度、系统所在地理位置等综合考虑。各专业如对GPS校时系统信号接口型式或精度要求相差较大时，可各自配置GPS校时系统，这样一可减少专业间的相互牵制，二可使各系统时钟同步方案更易实现。另外，当系统之间相距较远(例如化水处理车间、脱硫车间远离集控楼)时，为减少时钟信号长距离传送时所受的电磁干扰，也可就地单设GPS校时系统。分设GPS校时系统也有利于减小时钟故障所造成的影响。