电力时间同步系统介绍
时间同步系统介绍
公司简介可为科技发展成立于2000年7月，位于市高新技术产业开发区高新孵化园（国家软件基地），是专业从事美国GPS全球定位系统，中国北斗星定位系统、原子钟等相关时间类产品研发、生产、销售的国家级高新技术企业。
由可为公司自行研发生产并提供的授时产品主要有：CT-TSS2000时间同步系统，CT-GPS25、CT-GPS301、CT-GPS2003、CT-GPS2002系列全球卫星同步时钟，CT-CBD001系列北斗星同步时钟等，这些产品的特点是输出格式多，时间精度和可靠性高，使用方便，不受地域等条件的限制，抗干扰能力强，广泛应用于同步时钟系统的建立以及各种需要高精度授时的自动化装置和自动化系统。
其中的CT-GPS2003具有网络接口(TCP/IP或NTP协议)，适用于计算机网络或自动化系统的高精度授时；CT-GPS2002具有IRIG-B码输出格式，适用于需要B码授时的自动化设备和自动化系统。
目前可为公司的授时产品已经在我国军队、电力、电信和民航等行业有近五千台套在运行使用，用户反应十分良好！鉴于我国电力行业迅速发展，与其相关的自动化产品迅速增长,电力系统的安全稳定运行对时间的基准同一和同步性及精度要求进一步提高，在电网的电厂变电站及调度中心建立专用的时间同步系统已经显得十分迫切和必要。
可为公司为此组织专业的技术队伍，成功研发了CT-TSS2000（COVE TECHNOLOGY - TIME SYNCHRONOUSSYSTEM 2000）时间同步系统。
CT-TSS2000时间同步系统是可为公司在六年来的专业积累基础上，充分发挥自身在授时产品领域的技术优势和应用经验，依托相关的科研院所和军工企业，结合美国GPS全球定位系统，中国北斗星定位系统、原子钟及IRIG-B码靶场时间标准等技术特点并考虑了各种涉及国家安全等的关联因素，在满足电力系统现在的需要及将来的发展要求基础上自主开发的具有国先进水平的授时产品，该产品是专业用于电厂变电站及调度中心同一时间基准和时间同步系统的建立的授时系统.该系统实现了时间多源头（GPS、北斗星、原子钟、高精度晶振、IRIG-B时间码基准）、输出多制式（串口、脉冲、网络、B码等）、满足多设备（系统输出可以任意扩展，可以满足任何规模任何方式的时间信号需求）的要求，保证了时间需求的高精确度、高稳定性、高安全性，高可靠性，将电力系统的时间同步精确度、稳定性、安全性和可靠性提高到一个更新更高的台阶。
电力系统时间同步技术应用
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
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。
T5000电网时间同步系统使用说明书
5.3.1 主时钟前面板如下图：.......................................................................................5 5.3.2 主时钟工作状态LED指示.....................................................................................5 5.3.3 按键说明...............................................................................................................6 5.3.4 按键操作...............................................................................................................6 5.4 主时钟背板示意图及各插件板说明...............................................................................9 5.4.1 电源板...................................................................................................................9 5.4.2 告警板.................................................................................................................10 5.4.3 CPU板...................................................................................................................10 5.4.4 TTL电平输出板................................................................................................... 11 5.4.5 OC60VDC输出板................................................................................................... 11 5.4.6 OC250VDC输出板.................................................................................................12 5.4.7 RS232 板..............................................................................................................12 5.4.8 RS485 板..............................................................................................................12 5.4.9 PTP板...................................................................................................................13 5.4.10 GPS时钟源输入板（B码和天线输入） ...........................................................13 5.4.11 BD时钟源输入板（B码和天线输入） .............................................................14 5.4.12 IRIG-BDC-FIBER FC(820nm)板 .......................................................................14 5.4.13 IRIG-BDC-FIBER SC(1310nm)板 .....................................................................15 5.4.14 IRIG-BAC 输出板.............................................................................................15 六、扩展时钟使用方法 ................................................................................................................. 16 6.1 扩展时钟外观.................................................................................................................16 6.2 扩展时钟安装尺寸.........................................................................................................16 6.3 扩展时钟前面板指示灯及按键说明.............................................................................16 6.3.1 扩展时钟前面板.................................................................................................16 6.3.2 扩展时钟工作状态LED指示................................................................................16 6.3.3 扩展时钟按键说明..............................................................................................16 6.4 扩展时钟背板示意图及接线说明.................................................................................16 七、扩展插件................................................................................................................................. 16
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。
电力时钟同步系统解决方案
电力GPS时钟同步系统解决方案北京创想京典科技发展有限公司科技领先铸就最佳什么是时间？时间是一个较为抽象的概念，爱因斯坦在相对论中提出：不能把时间、空间、物质三者分开解释，"时"是对物质运动过程的描述，"间"是指人为的划分。
时间是思维对物质运动过程的分割、划分。
在相对论中，时间与空间一起组成四维时空，构成宇宙的基本结构。
时间与空间都不是绝对的，观察者在不同的相对速度或不同时空结构的测量点，所测量到时间的流逝是不同的。
广义相对论预测质量产生的重力场将造成扭曲的时空结构，并且在大质量（例如：黑洞）附近的时钟之时间流逝比在距离大质量较远的地方的时钟之时间流逝要慢。
现有的仪器已经证实了这些相对论关于时间所做精确的预测，并且其成果已经应用于全球定位系统。
另外，狭义相对论中有“时间膨胀”效应：在观察者看来，一个具有相对运动的时钟之时间流逝比自己参考系的（静止的）时钟之时间流逝慢。
就今天的物理理论来说时间是连续的，不间断的，也没有量子特性。
但一些至今还没有被证实的，试图将相对论与量子力学结合起来的理论，如量子重力理论，弦理论，M理论，预言时间是间断的，有量子特性的。
一些理论猜测普朗克时间可能是时间的最小单位。
什么是时间？根据斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）所解出广义相对论中的爱因斯坦方程式，显示宇宙的时间是有一个起始点，由大霹雳（或称大爆炸）开始的，在此之前的时间是毫无意义的。
而物质与时空必须一起并存，没有物质存在，时间也无意义。
卫星时钟系统为什么含有精确的时间信息？地球本身是一个不规则的圆，加上地球自转和公转的误差，如果仅仅依靠经度、纬度、海拔高度三个参数来定位的偏差会很大，所以引入了一个时间参数，每个卫星都内置了一个高稳定度的原子钟！有关的卫星导航系统！1、GPS即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，它能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。
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。
电力时间同步系统介绍
电力时间同步系统介绍电力时间同步系统，即电力系统时间同步系统，是指为保证电力系统各个设备之间时间的一致性，在电力系统中采用特定的技术手段将各个设备的时间进行同步的系统。
在电力系统中，时间同步对于各个设备的运行和协作起着至关重要的作用。
电力时间同步系统的基本原理是利用精密的时间源，通过同步协议将时间精确地传输到各个设备中。
电力系统中的时间同步主要有两个方面的需求：一是保证各个设备之间的相互配合和协同工作，二是保证测量数据的准确性和可靠性。
电力时间同步系统主要涉及到的设备包括电力系统监控、保护与控制系统（SCADA）、计量系统、通讯系统等。
这些设备需要在进行监控、测量、保护和控制的过程中保持一致的时间基准，以确保各个设备之间的协调运作。
IRIG-B（Inter-Range Instrumentation Group Time Code）是一种广泛应用于电力系统的时间同步协议，它通过在信号中传输时间码来实现设备时间同步。
IRIG-B时间码包括了年、月、日、时、分、秒等时间信息，可以以数字或模拟信号的形式传输。
IEEE 1588（PTP，Precision Time Protocol）是基于网络的时间同步协议，它通过在网络上进行时间的传输和同步，实现设备之间的时间一致性。
它可以通过网络历程延时补偿和时钟频率补偿等方法来提高时间的准确性和稳定性。
GPS（全球定位系统）是一种通过卫星信号提供精确时间的技术。
利用GPS可以获取全球统一的时间和位置信息，通过接收GPS信号，设备可以获得高精度的时间参考。
电力时间同步系统在电力系统的监控、保护和控制中发挥着重要的作用。
它可以确保各个设备在相同的时间基准下工作，提高了设备之间的协调性和可靠性。
同样，时间同步也对于电力系统测量数据的准确性和可靠性起到了至关重要的作用。
总之，电力时间同步系统是为了保证电力系统各个设备之间时间的一致性而采用的技术手段。
它通过使用特定的时间同步协议和精密的时间源，将各个设备的时间进行同步，提高了设备之间的协作和数据准确性。
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。
CSC-196电力系统时间同步装置说明书
4. 工程应用 ................................................................................................. 25
4.1. 典型时间同步系统简介.......................................................................................................... 25 4.2. CSC-196 配置方案.................................................................................................................. 26
插件布置方法 ............................................................................................................................8 电源插件（插件代码 D） ........................................................................................................8 主信号接收插件（插件代码 J） .............................................................................................9 副信号接收插件（插件代码 JF） .........................................................................................11 主信号接收插件（插件代码 G） ..........................................................................................11 副信号接收插件（插件代码 GB）........................................................................................13 串行口报文输出插件（插件代码 T）...................................................................................13 空接点型脉冲输出插件（插件代码 P）...............................................................................14 空接点型信号输出插件（插件代码 K） ..............................................................................15 多模光纤输出插件（插件代码 F）.......................................................................................16 B 码输出插件（插件代码 B）...............................................................................................17 差分型信号输出插件（插件代码 C） ..................................................................................18 TTL 型输出插件（插件代码 L） ..........................................................................................19 网络对时插件（插件代码 N） ..............................................................................................20 交流 B 码输出插件（插件代码 A）......................................................................................20 单模光纤输出插件（插件代码 H） ......................................................................................21 前面板 ......................................................................................................................................22
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。
面向电力系统的时间同步系统关键技术研究
一、引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一，它的稳定运行对于国家的经济发展和社会稳定具有重要意义。
然而，电力系统是一个高度复杂的系统，其中包括了大量的设备、线路和终端设备，它们之间需要进行高精度的时间同步，以确保电力系统的稳定运行。
因此，时间同步系统成为电力系统中不可或缺的关键技术之一。
二、时间同步系统的意义时间同步系统是指在电力系统中，通过各种技术手段实现各个设备之间的时间同步，以确保电力系统的稳定运行。
时间同步系统的意义在于：1.保证电力系统的稳定运行：电力系统中的各个设备之间需要进行高精度的时间同步，以确保电力系统的稳定运行。
如果时间同步不准确，会导致电力系统中的各个设备之间的数据传输出现错误，进而影响电力系统的稳定运行。
2.提高电力系统的效率：时间同步系统可以使电力系统中的各个设备之间的数据传输更加准确和高效，从而提高电力系统的效率，减少能源浪费，降低电力系统的运行成本。
3.提高电力系统的安全性：电力系统中的各个设备之间需要进行高精度的时间同步，以确保电力系统的安全性。
如果时间同步不准确，会导致电力系统中的各个设备之间的数据传输出现错误，进而影响电力系统的安全性。
三、时间同步系统的关键技术时间同步系统的关键技术包括：时钟同步协议、时钟同步算法、时钟同步硬件等。
1.时钟同步协议时钟同步协议是指在电力系统中，各个设备之间进行时间同步所采用的协议。
常用的时钟同步协议有：IEEE 1588协议、NTP协议、PTP协议等。
其中，IEEE 1588协议是一种基于网络的时间同步协议，它可以在局域网和广域网中实现高精度的时间同步。
NTP协议是一种基于Internet的时间同步协议，它可以在Internet 中实现高精度的时间同步。
PTP协议是一种基于IEEE 1588协议的时间同步协议，它可以在局域网和广域网中实现高精度的时间同步。
2.时钟同步算法时钟同步算法是指在电力系统中，各个设备之间进行时间同步所采用的算法。
电力系统时间同步网建设及解决方案
电力系统时间同步网建设及解决方案电力系统的时间同步是指在电力系统中，各个设备之间的时间保持一致，以确保系统稳定运行。
电力系统时间同步网的建设和解决方案主要包括时间同步需求分析、时间同步技术选型、网络架构设计和实施方案等。
一、时间同步需求分析电力系统中的各个设备通常需要在微秒级的时间内精确同步，以确保电力系统的稳定运行。
时间同步需求分析主要包括以下几个方面：1.时间同步精度要求：根据各个设备之间的同步要求确定时间同步的精度要求，通常要求在微秒级别。
2.网络规模：根据电力系统中设备的数量和分布情况，确定时间同步网的规模和拓扑结构。
3.设备类型：根据不同类型的设备，确定其时间同步的需求和技术要求。
二、时间同步技术选型1.GPS技术：利用GPS卫星信号对设备进行时间同步，具有高精度和可靠性，但需要建立GPS接收站点，对天线的位置要求较高。
2. PTP技术：Precision Time Protocol (PTP) 是一种通过网络进行时间同步的技术，能够实现微秒级别的同步精度，但受到网络延迟等因素的影响。
3.1588技术：IEEE1588是一种专门用于同步网络设备的协议，具有高可靠性和适应性，能够实现微秒级别的同步精度。
三、网络架构设计时间同步网的网络架构设计主要包括网络拓扑结构、设备布局和网络安全等方面的考虑。
1.网络拓扑结构：根据电力系统的实际情况，选择合适的网络拓扑结构，常用的有星型、环状和冗余等结构。
2.设备布局：合理规划设备的布局和部署位置，确保设备之间的通信质量和同步精度。
3.网络安全：考虑时间同步网的网络安全问题，采取相应的措施保护时间同步网的安全性，防止黑客攻击和数据篡改。
四、实施方案根据时间同步需求分析和技术选型的结果，制定详细的时间同步网建设方案，包括设备采购、设备配置和网络测试等。
1.设备采购：根据时间同步技术选型的结果，采购合适的设备，包括GPS接收器、PTP设备和1588协议设备等。
浅谈电力系统时钟同步
浅谈电力系统时钟同步（北京创想京典科技）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。
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。
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。
实时时钟实际上都是电子钟。
电子钟不可避免的会有误差：（1）初始值设置不准确；（2）石英晶体振荡频率误差及其频率振荡的温度漂移和老化漂移；（3）电路中电容器电容量的变化等。
随着时间的推移，累积误差会越来越大。
所以需要对电子钟进行定时校准。
其原理就像我们日常校对手表的方式一样，隔一定时间间隔根据某时间基准信号设置一次。
这个实现时钟自动校对的过程称为时钟同步。
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。
时间同步系统基础知识
（一）外部基准信号的传递，发送信号的一方称授时，接收 信号的一方称对时。授时一方很简单，只要将日期、时间 信息按照规范要求发送到接收方即可。下面着重介绍接收 方接到授时信号是怎样对时的。
1、时钟原理
（1）人工对时 （2）脉冲对时 （3）串行数据对时 2、对时原理
三、授时、对时原理
四、常用授时信号的基本类型及传输方式
（一）脉冲授时信号 （二）串行数据授时信号 1、串行报文授时信号 2、IRIG-B授时信号 3、IRIG-B时间码 （三）授时信号的传输方式 1、无源接点 2、TTL电平 3、 RS-232 4、 RS-422/485 5、光纤
附录：IRIG-B简介
IRIG-B时间码有直流、交流之分。 直流B码： 直流B码是连续的脉冲串，每秒一帧，每帧含有100个脉冲，每个脉冲 10mS。脉冲的占空比有三种： 8 mS 高电平，2mS低电平，为码元逻辑“P”； 5 mS 高电平，5mS低电平，为码元逻辑“1”； 2 mS 高电平，8mS低电平，为码元逻辑“0”； 直流B码就是用这三种不同占空比的脉冲（码元），经特定的组合来传 递时间信息的。 直流B码的100个码元分为10组，每组用“P”分隔，这样每个单元还有9 个码元。 第一组比较特殊，9个码元的第一个也是“P”，而且这个“P”的上升沿就 是准时沿——秒的起始点，准时沿的准确度就是B码的精度。可以 解出标准秒。其余8个码元的前4位是“秒”个位的BCD(2－10进 制)编码；第5位是“0”；最后3位是“秒”十位的BCD编码，因为 秒是60进制的，十位数最大为5，三位BCD码足够了。
附录：IRIG-B简介
B码将10组码元按功能分为三个码组：前5组为时间码组（BCD）;后两组为累 计秒SBS码组（BIN）;中间三组为CF码组。 常用B码包含三个码组，直流B码称000格式，交流B码称120格式。 交流B码： 交流B码实际上是直流B码的调制信号，载波为1KHz的正弦波。 直流B码的“82”对应交流B码是一段8个周期较高幅值；2个周期较低幅值的正 弦波形； 直流B码的“55”对应交流B码是一段5个周期较高幅值；5个周期较低幅值的正 弦波形； 直流B码的“28”对应交流B码是一段2个周期较高幅值；8个周期较低幅值的正 弦波形。 其中较高幅值为10Vpp；其中较低幅值为3.3Vpp；即幅值比为3：1（也有其它 比值的）。 交流B码的秒起始点是第一单元中第二段波形的起始点。 由于交流B码是模拟信号，它的秒的起始点不是脉冲的沿，而是正玄波的过零点。 接收设备要将秒的起始点解析出来，就不像解析脉冲那样来得直接，所以， 交流B码的精度不如直流B码高。
ATS1000系列电网时间同步系统使用说明书-中性
卫星同步时钟的所有工作参数均通过软件实现就地或远方的管理与设置，不存在跳线帽、电位器、旋 钮等不可靠的硬件环节。
提供了对卫星同步系统各组成部分进行在线监控、参数配置与功能管理的网管软件系统，简化了现场 服务、管理与维护工作。
装置特点： 采用 DSP（数字信号处理器）和 FPGA 完成实时、高速的信号处理（如扩展了“年”和“同步状态标 志”的 IRIG-B、网络 NTP 协议等）。 网络接口，支持 UDP 主机点对点模式、广播模式和组播模式，接收主机数量无限制。 网络授时服务器，支持 NTP 和 SNTP 协议，流行的网络主机系统/设备无需额外编写程序便可自动精 确同步时间。 卫星同步丢失后能够连续、稳定、高精度地输出与 GPS 接收机原始秒脉冲同步的替代（守时）时、 分、秒脉冲，并维持内部时钟的精确性（即内部守时功能）。 输出接口类型丰富：网络接口、RS232/RS422/RS485、DCF77、IRIG-B（DC）和 IRIG-B（AC），可选 择时间类型的时、分、秒脉冲和 TTL 电平脉冲。 同时提供光耦 OC 门和 RS485 总线方式输出脉冲，最多可满足 128 套装置对时、分、秒脉冲全部对时 的要求。 提供装置工作状态告警接点输出：失电告警、卫星同步丢失告警。 装置内部无跳线和可调器件，波特率和 IRIG-B 等相关参数均由软件设置，方便了应用，并提高了装 置的可靠性。 具有很强的脉冲、串口、IRIG-B 扩展能力，满足高精度、大容量接口的扩展需要。 抗干扰设计满足电力行业相关标准。
时间同步系统基础知识
时间同步系统基本知识一、概述时间是物质的存在形式，人们的生活和生产活动与时间密切相关，经常要知道现在是什么时间，这就产生了时间计量的需要，它包括时刻指示和时间间隔计量两个方面。
在日常生活和工程应用的时间尺度范围内，时间计量的工具是钟表，以工作原理分，有机械式和电子式两大类，它的外形则多种多样。
为了时刻指示的准确，要求有统一的时间基准；为了时间间隔计量的准确，要求钟表的走时准确度高。
但是，各种钟表总会有误差，时间久了，累计误差增大，可以明显观察到，造成它指示的时刻不准，所以需要经常按照某一时间基准校准钟表，也就是日常生活中所谓“对钟”、“对表”，技术上称为“时间同步”。
我国全国统一的时间基准为北京时间。
我们可以通过各种途径得到时间基准信息，日常生活中，可以从广播电台报时、电视画面或电信部门的报时业务中得到；专业工作中，可以从中国国家授时中心的长波或短波广播得到更准的时间基准信息，也可以从国际上其它授时电台得到时间基准信息。
自从全球定位系统（美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗）建成以后，我们可以通过接收全球定位系统卫星的信号，从中得到时间基准信息。
比较各种得到时间基准信息的方法，从全球定位系统得到的准确度最高，可以达到原子钟的准确度水平。
目前，接收美国的全球定位系统（GPS）和中国的北斗系统卫星信号得到时间基准信息的方法是最经济、最方便的方法。
电力生产中时间同步问题历来是一个受到普遍关注的问题，早在上一世纪的50年代，一些发电厂里就装有子母钟，由一台母钟带动全厂各车间各部门的指针式时钟即所谓“子钟”同步走时，为全厂的生产活动提供统一的时间指示。
这也可以说是原始的时间同步系统。
近十年来电力系统的自动化技术迅速发展，发电厂、变电站监控系统、调度自动化系统、RTU、故障录波器、微机继电保护装置、事件顺序纪录装置、机组的DCS和DEH系统等广泛应用。
这些装置（系统）的正常工作和作用发挥，都离不开时间记录和统一的时间基准，因而在这些装置（系统）内部都有自己的时钟，即所谓“实时时钟”。
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•光输出
•网络
•光接收
•时间信号扩展屏
•脉冲
•时间信号扩展装置
•串 口
•时间信号扩展装置
•IRIG-B码
•光接收
•网络
•光缆
•光缆
•IRIG-B（DC）码
电力时间同步系统介绍
四川西昌500kV变电站拓扑图
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电力时间同步系统介绍
解决方案
•
•站控层：自动化站级监视控制系统、站域控制、通信
主要分类
频率基准
q 石英钟
•
温钟、铷原子钟
•
原子钟精度：铯 > 氢 > 铷
q 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
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电力时间同步系统介绍
解决方案
电力时间同步系统的演进
• • •
• • •
卫 星 单 钟
单 应 用 系 统
普 通 厂 站 统时 间 同 步 系
数
字
化
厂
统
站 时
间
同
步
系
全
省
广
域
网
时 间
频
率
同
步
全
国
广
域
网
时 间
频
率
同
步
•不同的 需求对 应不同 的解决 方案
•需要
•必要
•重要
•异常重要
• 2013年1月24日，国家电网因时间错误造成国调中心和四川省调相关 系统和设备故障，使四川二滩电站和瀑布沟电厂发电机组异常关机。
•
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
电力时间同步系统介绍
绪论
时间基准
时间基 准
世界时 UT
时间原点
以本初子午线的平子夜起算 的平太阳时
时间尺度（1秒） 平太阳日的1/86400
历书时 时间参考点为1900年1月1日 回归年长度的
数
系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告
字
警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、 操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理
变
等相关功能
电 站
•间隔层：继电保护装置、系统测控装置、监测功能组
主IED等二次设备
结 构
•过程层：变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感
电力时间同步系统介绍
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2020/11/27
电力时间同步系统介绍
目录
1、绪论 2、现代授时技术5、解决方案
2.1 模式一（站控层NTP、间隔层/过程层IRIG-B） 2.2 模式二（站控层NTP、间隔层/过程层PTP，间隔层IRIG-B） 2.3 模式三 （三网合一，全站PTP）
3、技术发展方向
当前的时间基本计量 系统 1000万年仅误差1秒
国际原子时TAI和世界时 以闰秒方式修正UT1
UT1的结合，UTC(t)-
与TAI之间的差值，
TAI(t)=N秒（N为整数）， 闰秒时间规定：6月30
UTC(t)-UT1(t)<0.9秒
或12月31日的最后一
电力时间同分步系钟统为介绍61秒或59秒
绪论
反映了频率的含义来自于对周期事件（即在一定的时间间隔内重复出现
的事件）的测量这个事实。
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电力时间同步系统介绍
绪论
q 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
q 时间同步
•
通过一定的比对手段使两个时钟时刻保持一
致
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q 时间同步分类
器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装
置
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电力时间同步系统介绍
解决方案
智能变电站时间同步网典型组网模式
l模式一 • 站控层采用SNTP/NTP授时，间隔层和过程层设备采用IRIG_B(DC)对时 • 典型应用：陕西延安750KV智能变电站； l模式二 • 配置一套北斗/GPS双卫星时间同步系统； • 站控层采用SNTP/NTP授时，间隔层和过程层设备采用PTP对时,间隔层 • 设备同时接收IRIG_B码； • 典型应用：吉林长春南500KV智能变电站 l模式三 • 配置双套北斗/GPS,站控层、间隔层、过程层均采用PTP对时方式；AB网 • 双网双备，同时具备两个PTP主钟在线工作，通过BMC算法决策工作状态 • 典型应用：辽宁何家变220KV智能变电站
• 2013年4月15日，国家电网公司国调中心发布2013年82号文件，要求 加强对时间的运行管理。高精度时间同步对电力系统已经异常重要!
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电力时间同步系统介绍
解决方案
电力系统时间应用
•调度技术支撑平台
•OPEN3000、D5000 •WARMS、EMS/GIS
•计费系统…
•变电厂站 •二次设备 •或系统
•保护装置、测控装置 •故障录波、雷电定位 • 行波测距、监控系统…
•通信系统
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•SDH设备,远动
电力时间同步系统介绍
解决方案
常规变电站时间同步系统组成
•北 斗 •GPS
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•主时钟 屏
•主时钟1
•脉冲
•时间信号扩展屏
•B码
•B码 •串
•主时钟2 口
•IRIG-B码
•时间信号扩展装置 •时间信号扩展装置
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绪论
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•时间系统
•时间同步设备
•行业应用
•世界时
•频率基准
•同步技术 •时间基
•历书时
准
•行业授时接 口
•原子时 •协调世界时
•电力 •军事 •通信 •铁路 •民航 •广电 •气象 •金融 •物联网 •地震预报
•搬运钟、长波、卫星、地面链路。。。。。
电力时间同步系统介绍
绪论
时间同步基础
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
•
频率与时间密切相关，（在数学上）通常称其为时间的倒数，这
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电力时间同步系统介绍
解决方案
模式一
•组网特点
• 站控层采用SNTP/NTP授时，间隔层和过程层设备采用IRIG_B(DC)对 时；不占用间隔层，过程层网络资源，对时网独立，各层之间采用 “点 对点”方式连接，用时设备大部分都具备IRIG_B码对时接口，技术成熟， 对时精度较高；
0时整。
1/31556925.9747
使用情况
准确度约为10－7 先被历书时代替 目前被原子时代替 准确度达1×10－9 被原子时代替
原子时 1958年1月1日0时0分0秒UT
TAI
的瞬间。
世界协 与世界时原点一致 调时 UTC
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铯 -133 原子基态的两个超 精细能级间在零磁场下跃 迁辐射9192631770周所持 续的时间 ；