一、一、概述

1．建立時(shí)間同步系統(tǒng)的重要性

隨著電廠、變電站自動(dòng)化水平的提高，各種以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化裝置廣泛應(yīng)用，如調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、廣域相量測(cè)量系統(tǒng)、繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)、事件順序記錄裝置、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置、安全自動(dòng)裝置、雷電定位系統(tǒng)、電網(wǎng)預(yù)決策分析系統(tǒng)等。其運(yùn)行實(shí)行分層控制，設(shè)備的運(yùn)行往往要靠數(shù)百公里外的調(diào)度員指揮；電網(wǎng)運(yùn)行瞬息萬(wàn)變，發(fā)生事故后更要及時(shí)處理，這些都需要有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。有了統(tǒng)一精確的時(shí)間，既可實(shí)現(xiàn)全廠（站）各系統(tǒng)在GPS（北斗）時(shí)間基準(zhǔn)下的運(yùn)行監(jiān)控，也可以通過(guò)事故后各開(kāi)關(guān)動(dòng)作、調(diào)整的先后順序及準(zhǔn)確時(shí)間來(lái)分析事故的原因及過(guò)程。統(tǒng)一精確的時(shí)間是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，提高運(yùn)行水平的一個(gè)重要措施。因此，在電網(wǎng)內(nèi)的電廠、變電站及調(diào)度中心等建立專(zhuān)用的時(shí)間同步系統(tǒng)是十分必要和迫切的。

2．建立時(shí)間同步系統(tǒng)的性

電廠/變電站的時(shí)間同步是一件十分重要的基礎(chǔ)工作，現(xiàn)在電廠/變電站大多采用不同廠家的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、DCS分布式控制系統(tǒng)、發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)(ECS)、微機(jī)保護(hù)、故障錄波裝置、電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、電液調(diào)速系統(tǒng)DEH、SCADA系統(tǒng)及各種輸煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脫硫PLC等，以前的時(shí)間同步大多是各設(shè)備提供商采用各自獨(dú)立的GPS時(shí)鐘，而各時(shí)鐘因產(chǎn)品質(zhì)量有很大差異（GPS模塊質(zhì)量差、內(nèi)置精度不高的晶振時(shí)鐘作為基準(zhǔn)時(shí)間源），在對(duì)時(shí)精度上都有一定的偏差。同時(shí),受雷電天氣等影響, 質(zhì)量差的GPS接收機(jī)授時(shí)性能的劣化降質(zhì)難以發(fā)現(xiàn),不少電廠/變電站GPS天線(xiàn)因安裝不合規(guī)范，如沒(méi)配置專(zhuān)用天線(xiàn)避雷器、饋線(xiàn)沒(méi)有加鎧裝外套(易出現(xiàn)被老鼠咬斷的可能) ，極易造成天線(xiàn)損壞,這些都造成了全廠（站）各系統(tǒng)不能在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和比較，給事故后正確的故障分析判斷帶來(lái)很大困難。

現(xiàn)在，人們已經(jīng)充分意識(shí)到時(shí)間統(tǒng)一的重要性。但是，統(tǒng)一時(shí)間并不是單純地并用GPS時(shí)鐘設(shè)備。目前，許多電廠/變電站普遍采用一臺(tái)或多臺(tái)簡(jiǎn)單配置的GPS時(shí)鐘裝置作為基準(zhǔn)時(shí)間源，裝置提供的接口數(shù)量有限。而各個(gè)電廠/變電站往往有不同的裝置需要接收時(shí)間同步信號(hào)，其接口類(lèi)型繁多，如RS232/422/485串行口、脈沖、IRIG-B碼、DCF77信號(hào)、NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間等接口形式，而且裝置的數(shù)量也不等，所以在實(shí)際應(yīng)用中常感到GPS裝置的某些類(lèi)型接口數(shù)量不夠或缺少某些類(lèi)型接口，其結(jié)果就是電廠/變電站中有些裝置不能實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，或者需要再增加一臺(tái)甚至數(shù)臺(tái)GPS裝置，而這往往受到資金不足或沒(méi)有安裝位置等限制。若全廠（站）采用時(shí)間同步系統(tǒng)方案，就可實(shí)現(xiàn)全廠（站）各系統(tǒng)在統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)下的運(yùn)行監(jiān)控和事故后的故障分析，大大提高了電廠/變電站的安全穩(wěn)定性。因此，采用GPS時(shí)間同步系統(tǒng)比采用傳統(tǒng)的分散的GPS時(shí)鐘設(shè)備有著明顯的優(yōu)勢(shì)，也是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3．建立電廠/變電站時(shí)間同步系統(tǒng)的必要性

建設(shè)全網(wǎng)統(tǒng)一的時(shí)間同步網(wǎng),固然是解決全電網(wǎng)時(shí)間同步問(wèn)題的好方法。但就能否精確補(bǔ)償時(shí)間信號(hào)傳輸時(shí)延、如何利用通道資源、如何建設(shè)高可靠性高時(shí)間精度的時(shí)間同步網(wǎng)及其投資代價(jià)等方面的綜合性問(wèn)題,目前仍處于探討階段。

結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)現(xiàn)狀,首先建設(shè)好電網(wǎng)每個(gè)基本單元的電廠/變電站內(nèi)時(shí)間同步系統(tǒng),即時(shí)間同步子系統(tǒng)是迫切需要解決的,這不但對(duì)提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行極其重要,而且也為將來(lái)建設(shè)全網(wǎng)的時(shí)間同步網(wǎng)打下良好的基礎(chǔ)。

 4.系統(tǒng)簡(jiǎn)介

我公司根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際需求，結(jié)合我們以往的工程經(jīng)驗(yàn)，研制開(kāi)發(fā)了K800電廠/變電站時(shí)間同步系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了時(shí)間基準(zhǔn)多源頭（GPS、北斗星、原子鐘、恒溫晶振、IRIG-B時(shí)間基準(zhǔn)）、輸出多制式（串口、脈沖、IRIG-B碼、DCF77、NTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)等）、滿(mǎn)足多設(shè)備（系統(tǒng)信號(hào)輸出可以任意擴(kuò)展，可滿(mǎn)足任何規(guī)模任何方式的時(shí)間信號(hào)需求）的要求，保證了時(shí)間同步信號(hào)的高精確度、高穩(wěn)定性、高安全性，高可靠性，將電力系統(tǒng)的時(shí)間同步精確度、穩(wěn)定性、安全性和可靠性提高到一個(gè)更新更高的臺(tái)階。該系統(tǒng)將GPS/北斗衛(wèi)星傳送的協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）或外部傳送的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)作為定時(shí)信號(hào)源，產(chǎn)生用來(lái)傳遞時(shí)間信息的IRIG-B時(shí)間碼、串行時(shí)間報(bào)文、脈沖信號(hào)、DCF77信號(hào)和NTP協(xié)議時(shí)間，用于實(shí)現(xiàn)全廠（站）計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置、故障錄波器 、事件順序記錄裝置、安全自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)RTU及各級(jí)能量管理系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、用電負(fù)荷管理系統(tǒng)、電能量記費(fèi)系統(tǒng)、電網(wǎng)頻率按秒考核系統(tǒng)、同步相量測(cè)量裝置（PMU）、線(xiàn)路故障行波測(cè)距裝置、雷電定位裝置、調(diào)度錄音電話(huà)、各類(lèi)信息管理系統(tǒng)MIS、發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)(ECS)、DCS系統(tǒng)、輸煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脫硫PLC等的時(shí)間同步，使電廠/變電站內(nèi)各設(shè)備具有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。系統(tǒng)外形如下圖所示：

圖  時(shí)間同步系統(tǒng)時(shí)鐘屏

5．建立時(shí)間同步系統(tǒng)的意義

1）時(shí)間同步系統(tǒng)保證了電廠/變電站內(nèi)各個(gè)裝置具有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。

2）時(shí)間同步系統(tǒng)采用了冗余化配置，保證了時(shí)間同步系統(tǒng)的可靠性。

3）時(shí)間同步系統(tǒng)單獨(dú)組屏，為電廠/變電站將來(lái)改造時(shí)對(duì)時(shí)信號(hào)的擴(kuò)展提供了方便。

4）建立時(shí)間同步系統(tǒng)，便于維護(hù)、管理。   

二、二、電廠/變電站時(shí)間同步系統(tǒng)方案

1．系統(tǒng)組屏

1）系統(tǒng)獨(dú)立組屏。

2）屏柜內(nèi)安裝接線(xiàn)端子排，時(shí)鐘裝置的輸出信號(hào)通過(guò)接線(xiàn)端子排與外部信號(hào)電纜連接。

3）時(shí)鐘裝置的輸出到接線(xiàn)端子排的連接導(dǎo)線(xiàn)采用0.5mm²～1mm²的多股軟線(xiàn)。

2．系統(tǒng)配置

1）一個(gè)發(fā)電廠或一個(gè)變電站，配置一套時(shí)間同步系統(tǒng)，一套時(shí)間同步系統(tǒng)可由一面或多面時(shí)鐘裝置屏組成。

2）變電站，按每幢建筑（保護(hù)小室或控制室）配置一面時(shí)鐘裝置屏。

3）發(fā)電廠，按每臺(tái)發(fā)電機(jī)組配置一面時(shí)鐘裝置屏，升壓站系統(tǒng)按變電站原則配置，另外針對(duì)輸煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脫硫PLC等需要對(duì)時(shí)信號(hào)特別少的小室可選擇從主時(shí)鐘屏通過(guò)光纖直接接收對(duì)時(shí)信號(hào)的方式。

4）一套時(shí)間同步系統(tǒng)可配置一臺(tái)主時(shí)鐘或兩臺(tái)主時(shí)鐘（冗余方式）。大型發(fā)電廠及500kV變電站應(yīng)采用兩臺(tái)主時(shí)鐘，兩臺(tái)主時(shí)鐘以冗余熱備模式工作，提高了系統(tǒng)的可靠性。

3．時(shí)間同步系統(tǒng)的性能

1）主時(shí)鐘(一級(jí)時(shí)鐘)接收GPS/北斗衛(wèi)星信號(hào)或接收外部IRIG-B（DC）時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，并向信號(hào)擴(kuò)展箱(從時(shí)鐘、二級(jí)時(shí)鐘)提供IRIG-B（DC）時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。

2）時(shí)間同步系統(tǒng)各時(shí)鐘屏內(nèi)根據(jù)需要可配置一臺(tái)或多臺(tái)信號(hào)擴(kuò)展箱，信號(hào)擴(kuò)展箱提供多路脈沖信號(hào)（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接點(diǎn)、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信號(hào)（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信號(hào)（有源、無(wú)源）、時(shí)間報(bào)文（RS232、RS422/485、光）、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間信號(hào)，可以滿(mǎn)足電廠/變電站內(nèi)不同設(shè)備的對(duì)時(shí)接口要求。信號(hào)擴(kuò)展箱的數(shù)量及輸出信號(hào)接口類(lèi)型根據(jù)各小室內(nèi)對(duì)時(shí)設(shè)備的情況而定。

3）主時(shí)鐘的時(shí)間信號(hào)接收單元能接收GPS/北斗衛(wèi)星發(fā)送的協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）信號(hào)作為外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。正常情況下，主時(shí)鐘的時(shí)間信號(hào)接收單元獨(dú)立接收GPS/北斗衛(wèi)星發(fā)送的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。當(dāng)某一主時(shí)鐘的時(shí)間信號(hào)接收單元發(fā)生故障時(shí)，該主時(shí)鐘能自動(dòng)切換到另一臺(tái)主時(shí)鐘的時(shí)間信號(hào)接收單元接收到的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)互為備用。當(dāng)主時(shí)鐘的時(shí)間信號(hào)接收單元恢復(fù)正常后，該主時(shí)鐘自動(dòng)切換回正常工作狀態(tài)，切換時(shí)間小于0.5秒，切換時(shí)主時(shí)鐘輸出的時(shí)間同步信號(hào)不會(huì)出錯(cuò)。

4）主時(shí)鐘可輸出一路特殊的供主時(shí)鐘間互聯(lián)的IRIG-B（DC）碼信號(hào)，該信號(hào)作為互聯(lián)主時(shí)鐘的“后備"外部時(shí)間基準(zhǔn)，當(dāng)主時(shí)鐘的“主"外部時(shí)間基準(zhǔn)故障時(shí)，該信號(hào)停止輸出。消除當(dāng)主時(shí)鐘互聯(lián)時(shí)“主"外部時(shí)間基準(zhǔn)發(fā)生故障所引起的工作狀態(tài)不確定性。

5）信號(hào)擴(kuò)展箱的時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)輸入包括兩路IRIG-B（DC）輸入。當(dāng)裝置只接一路IRIG-B（DC）輸入時(shí)，該路輸入可以是“B碼輸入1"，也可以是“B碼輸入2"。裝置接入兩路IRIG-B（DC）輸入時(shí)，以“B碼輸入1"作為該裝置的“主"外部時(shí)間基準(zhǔn)，“B碼輸入2"作為“后備"外部時(shí)間基準(zhǔn)，當(dāng)“B碼輸入1"異常時(shí)，裝置自動(dòng)切換到“B碼輸入2"接收“后備"外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，當(dāng)“B碼輸入1"恢復(fù)正常時(shí)，裝置自動(dòng)切換回正常工作狀態(tài)，切換時(shí)間小于0.5秒，切換時(shí)裝置輸出的時(shí)間同步信號(hào)不會(huì)出錯(cuò)。

6）時(shí)鐘裝置具有內(nèi)部守時(shí)功能。當(dāng)接收到外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，被外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)同步；當(dāng)接收不到外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，切換到內(nèi)部守時(shí)，使主時(shí)鐘或信號(hào)擴(kuò)展箱輸出的時(shí)間同步信號(hào)仍能保持一定的準(zhǔn)確度。當(dāng)外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)接收恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)切換到正常狀態(tài)工作，切換時(shí)間小于0.5秒，切換時(shí)時(shí)鐘輸出的時(shí)間同步信號(hào)不會(huì)出錯(cuò)。

7）時(shí)鐘裝置的外部時(shí)間基準(zhǔn)（B碼輸入）具有時(shí)延補(bǔ)償功能，能夠補(bǔ)償外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)（IRIG-B）的傳輸延時(shí)，從而保證了時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)的精度。

8）時(shí)鐘裝置的所有輸出信號(hào)均經(jīng)隔離輸出，抗干擾能力強(qiáng)，且各路輸出在電氣上均相互隔離。

9）時(shí)鐘裝置的某一路輸出信號(hào)允許短路5分鐘以上，不會(huì)造成對(duì)該輸出回路的性損壞。

10）時(shí)鐘裝置的某一路輸出信號(hào)短路，不會(huì)影響其它輸出信號(hào)。

11）時(shí)鐘裝置具有自復(fù)位能力，在因干擾造成裝置CPU瞬間故障時(shí)，能自動(dòng)恢復(fù)正常工作。

12）時(shí)鐘裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護(hù)方便。

13）時(shí)鐘裝置具有工作狀態(tài)指示、告警顯示和告警信號(hào)輸出功能。告警信號(hào)的電接口類(lèi)型為繼電器空接點(diǎn)，接點(diǎn)耐壓>250V DC。

14）時(shí)鐘裝置具有時(shí)間顯示功能，可顯示年、月、日、時(shí)、分、秒。

15）每臺(tái)時(shí)鐘裝置都提供一路TTL脈沖信號(hào)（可編程輸出1PPS、1PPM、1PPH、事件），供時(shí)鐘的準(zhǔn)確度指標(biāo)測(cè)試。

16）時(shí)間同步系統(tǒng)可采用雙電源冗余供電，任何一路電源消失，系統(tǒng)仍能保持正常工作。有兩種實(shí)現(xiàn)方式：a)時(shí)鐘屏采用時(shí)間繼電器和接觸開(kāi)關(guān)組成電源切換電路。b)時(shí)鐘裝置采用雙電源冗余供電，電源供電自適應(yīng)。

4．時(shí)間同步系統(tǒng)的組成

   時(shí)間同步系統(tǒng)通常由主時(shí)鐘、若干從時(shí)鐘、時(shí)間信號(hào)傳輸介質(zhì)組成。根據(jù)時(shí)間同步系統(tǒng)的配置方式，時(shí)間同步系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有多種形式，主要分為三種：基本式、主從式、主備式。

1）基本式

   由一臺(tái)主時(shí)鐘和信號(hào)傳輸介質(zhì)組成，為被授時(shí)設(shè)備（系統(tǒng)）對(duì)時(shí)。根據(jù)需要和技術(shù)要求，主時(shí)鐘可設(shè)接收上一級(jí)時(shí)間同步系統(tǒng)下發(fā)的有間基準(zhǔn)信號(hào)的接口。該系統(tǒng)由一面主時(shí)鐘屏組成，主時(shí)鐘屏一般設(shè)在電廠/變電站的控制室。

2）主從式

由一臺(tái)主時(shí)鐘、多臺(tái)從時(shí)鐘和信號(hào)傳輸介質(zhì)組成，為被授時(shí)設(shè)備（系統(tǒng)）對(duì)時(shí)。根據(jù)實(shí)際需要和技術(shù)要求，主時(shí)鐘可設(shè)接收上一級(jí)時(shí)間同步系統(tǒng)下發(fā)的有間基準(zhǔn)信號(hào)的接口。該系統(tǒng)由一面主時(shí)鐘屏或和多面時(shí)鐘擴(kuò)展屏組成，主時(shí)鐘屏一般設(shè)在電廠/變電站的控制室。時(shí)鐘擴(kuò)展屏數(shù)量根據(jù)電廠/變電站內(nèi)小室的情況而定。各小室時(shí)鐘屏負(fù)責(zé)本小室二次設(shè)備的對(duì)時(shí)。  

3）主備式

由兩臺(tái)主時(shí)鐘、多臺(tái)從時(shí)鐘和信號(hào)傳輸介質(zhì)組成，為被授時(shí)設(shè)備（系統(tǒng)）對(duì)時(shí)。根據(jù)實(shí)際需要和技術(shù)要求，主時(shí)鐘可預(yù)留接口，用來(lái)接收上一級(jí)時(shí)間同步系統(tǒng)下發(fā)的有間基準(zhǔn)信號(hào)。該方式可分為兩臺(tái)主時(shí)鐘同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和兩臺(tái)主時(shí)鐘不同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

兩臺(tái)主時(shí)鐘同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)由一面主時(shí)鐘屏或和多面時(shí)鐘擴(kuò)展屏組成，主時(shí)鐘屏有兩臺(tái)主時(shí)鐘，時(shí)鐘擴(kuò)展屏數(shù)量根據(jù)電廠/變電站內(nèi)小室的情況而定。主時(shí)鐘屏一般設(shè)在電廠/變電站的控制室。各小室時(shí)鐘屏負(fù)責(zé)本小室二次設(shè)備的對(duì)時(shí)。

兩臺(tái)主時(shí)鐘不同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由兩面主時(shí)鐘屏或和多面時(shí)鐘擴(kuò)展屏組成，每面主時(shí)鐘屏內(nèi)各有一臺(tái)主時(shí)鐘。時(shí)鐘擴(kuò)展屏數(shù)量根據(jù)電廠/變電站內(nèi)小室的情況而定。各小室時(shí)鐘屏負(fù)責(zé)本小室二次設(shè)備的對(duì)時(shí)。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)　

1．專(zhuān)業(yè)廠家，專(zhuān)業(yè)品質(zhì)

我公司專(zhuān)業(yè)致力于GPS/北斗授時(shí)產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用，在多年來(lái)的專(zhuān)業(yè)積累基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮自身在授時(shí)產(chǎn)品領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，依托相關(guān)的科研院所，結(jié)合美國(guó)GPS定位系統(tǒng)、中國(guó)北斗星系統(tǒng)、B碼基準(zhǔn)解碼接收技術(shù)、智能馴服恒溫晶體振蕩器（或原子鐘）守時(shí)技術(shù)，并考慮了各種涉及國(guó)家安全等的關(guān)聯(lián)因素，在滿(mǎn)足電力系統(tǒng)現(xiàn)在的需要及將來(lái)的發(fā)展要求基礎(chǔ)上自主開(kāi)發(fā)的具有水平的授時(shí)產(chǎn)品，該產(chǎn)品是專(zhuān)業(yè)用于電廠/變電站及調(diào)度中心統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)和時(shí)間同步系統(tǒng)的建立的授時(shí)系統(tǒng)，全自動(dòng)智能化運(yùn)行，免操作維護(hù)，適合無(wú)人值守。

2．精度高

1）采用美國(guó)原裝高精度GPS授時(shí)模塊，時(shí)鐘同步精度可達(dá)30nS；采用高精度北斗授時(shí)模塊，時(shí)鐘同步精度可達(dá)100nS；

2 ）時(shí)鐘裝置的內(nèi)部守時(shí)單元采用了智能馴服算法和時(shí)間頻率測(cè)控技術(shù)，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時(shí)準(zhǔn)確度優(yōu)于7*10^-9(0.42μS/分鐘)，即在外部時(shí)間基準(zhǔn)異常的情況下，每天時(shí)鐘走時(shí)誤差不超過(guò)0.6mS。

3）時(shí)鐘裝置具有外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)延補(bǔ)償功能，能夠分別獨(dú)立補(bǔ)償兩路外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)（IRIG-B）的傳輸延時(shí)，從而保證了時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)的精度。

3．更全面的可靠性、安全性設(shè)計(jì)

1）應(yīng)用GPS授時(shí)技術(shù)/北斗授時(shí)技術(shù)/B碼基準(zhǔn)解碼接收技術(shù)/高穩(wěn)晶體振蕩器守時(shí)技術(shù)授時(shí)，實(shí)現(xiàn)多基準(zhǔn)冗余授時(shí)，能夠智能判別GPS信號(hào)、北斗信號(hào)、外部B碼時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)的穩(wěn)定性和優(yōu)劣，并提供多種時(shí)間基準(zhǔn)配置方法。

2）采用精準(zhǔn)的測(cè)頻與“智能學(xué)習(xí)算法"，使守時(shí)電路輸出信號(hào)與GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星/IRIG-B時(shí)間基準(zhǔn)保持精密同步,消除因晶體振蕩器老化造成的頻偏帶來(lái)的影響。

3）由于裝置輸出的1PPS等時(shí)間信號(hào)是內(nèi)置振蕩器的分頻秒信號(hào)輸出，同步于GPS/北斗系統(tǒng)但并不受GPS/北斗秒脈沖信號(hào)跳變帶來(lái)的影響，相當(dāng)于UTC時(shí)間基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。

4）GPS/北斗接收天線(xiàn)重點(diǎn)考慮了防雷設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)，信號(hào)接收可靠性高，不受電廠/變電站地域條件和環(huán)境的限制。

5）采用雙電源冗余供電，并選用高性能、寬范圍開(kāi)關(guān)電源，工作穩(wěn)定可靠，裝置電源供電自適應(yīng)，并且系統(tǒng)電源經(jīng)專(zhuān)門(mén)濾波、消除共模干擾電路處理。

6）在電廠/變電站避雷針避雷范圍內(nèi)，GPS/北斗天線(xiàn)加裝專(zhuān)用天線(xiàn)防雷器，使時(shí)鐘裝置具有雙重防雷效果。

7）時(shí)鐘裝置機(jī)箱經(jīng)防磁處理，抗干擾能力強(qiáng)。

8）裝置具有自復(fù)位能力，在因干擾造成裝置程序出錯(cuò)時(shí)，能自動(dòng)恢復(fù)正常工作。

4．可實(shí)現(xiàn)電廠/變電站內(nèi)時(shí)間同步系統(tǒng)的在線(xiàn)運(yùn)行監(jiān)控

1）主時(shí)鐘前面板有“電源指示"燈、“秒脈沖指示" 燈、“GPS/北斗信號(hào)輸入" 燈、“B碼信號(hào)輸入" 燈、“GPS/北斗信號(hào)輸入異常" 燈、“B碼信號(hào)輸入異常" 燈多種狀態(tài)指示，信號(hào)擴(kuò)展箱前面板有“電源指示"燈、“秒脈沖指示"燈、“B碼信號(hào)輸入1"燈、“B碼信號(hào)輸入2"燈、“B碼信號(hào)輸入1異常"燈、“B碼信號(hào)輸入2異常"燈多種狀態(tài)指示，便于運(yùn)行值班人員的日常巡視。                                       

2）主時(shí)鐘有電源中斷告警、GPS/北斗失步告警、外部“B碼輸入"（后備時(shí)間基準(zhǔn)）消失告警；信號(hào)擴(kuò)展箱有電源中斷告警、外部“B碼輸入1"消失告警、外部“B碼輸入2"消失告警。告警信號(hào)為繼電器空接點(diǎn)信號(hào)輸出，可接入電廠/變電站內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，隨時(shí)監(jiān)控時(shí)間同步系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

3）時(shí)間同步系統(tǒng)可輸出多路脈沖，按要求某一特定時(shí)間發(fā)送一個(gè)脈沖（即每天發(fā)送一個(gè)脈沖），將此脈沖接入自動(dòng)化測(cè)控單元等二次設(shè)備，并將貼有時(shí)間標(biāo)簽的事件上傳電廠/變電站內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度中心，在線(xiàn)檢測(cè)時(shí)間同步系統(tǒng)的信號(hào)輸出精度或電廠/變電站內(nèi)二次設(shè)備的對(duì)時(shí)誤差。

4）完善的北斗和GPS信號(hào)的性能監(jiān)測(cè)，自動(dòng)或手動(dòng)選擇主用衛(wèi)星信號(hào)。支持本地和遠(yuǎn)程網(wǎng)管，通過(guò)WEB方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，完成對(duì)系統(tǒng)的衛(wèi)星接收狀況、設(shè)備工作狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置等信息進(jìn)行管理。

5. 系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，信號(hào)接口豐富、配置靈活、易于擴(kuò)展

1）時(shí)鐘裝置使用按鍵設(shè)置, 脈沖、串口信號(hào)輸出可編程，操作簡(jiǎn)單。

2）時(shí)鐘裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護(hù)方便，為將來(lái)其它信號(hào)基準(zhǔn)源(珈俐略衛(wèi)星信號(hào)、上游地面鏈路的DCLS信號(hào)、NTP時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)等) 的接入提供了方便，為今后建設(shè)三網(wǎng)合一的數(shù)字同步網(wǎng)打下基礎(chǔ)，為將來(lái)電廠/變電站改造擴(kuò)建時(shí)增加或更改對(duì)時(shí)信號(hào)接口提供了方便。

3）系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了主時(shí)鐘與信號(hào)擴(kuò)展箱的板卡全兼容，還提供了豐富的信號(hào)接口資源和開(kāi)放式特殊接口設(shè)計(jì)平臺(tái)，具備優(yōu)異的兼容能力，可提供多路脈沖信號(hào)（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接點(diǎn)、差分、TTL、24V/110V/220V有源）、IRIB-B信號(hào)（TTL、422、232、AC）、DCF77信號(hào)（有源、無(wú)源）、時(shí)間報(bào)文（RS232、RS422/485）、NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間信號(hào)，可以滿(mǎn)足電廠/變電站內(nèi)不同設(shè)備的對(duì)時(shí)接口要求。

6．系統(tǒng)安裝調(diào)試安全方便

1）時(shí)鐘裝置為架裝式結(jié)構(gòu)，2U、19"標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱,安裝方便。

2）時(shí)鐘裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持板卡熱插拔，配置靈活，易于調(diào)試。

3）屏柜端子采用帶隔離刀的端子排，方便分路調(diào)試。

4）每臺(tái)裝置提供一路可編程的TTL脈沖信號(hào)（1PPS/1PPM/1PPH）供時(shí)鐘的準(zhǔn)確度指標(biāo)測(cè)試。

5）主時(shí)鐘可通過(guò)數(shù)碼管顯示跟蹤到的有效衛(wèi)星個(gè)數(shù)，直觀地反映裝置接收GPS/北斗衛(wèi)星的狀況。

四、系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)介   

針對(duì)K800電廠/變電站時(shí)間同步系統(tǒng)，我公司提供以下型號(hào)設(shè)備可供選擇：

五、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

1．運(yùn)行條件

1）環(huán)境條件

工作溫度：-20⁰C～+70⁰C；

貯存溫度：-40⁰C～+85⁰C；

濕度：<95%。

2）電源

交流供電：220V±20%或110V±20% ，   47Hz～63Hz；

直流供電：220V±20%或110V±20%；

裝置電源供電自適應(yīng)。

3）抗干擾

在雷擊過(guò)電壓、一次回路操作、開(kāi)關(guān)場(chǎng)故障、二次回路操作及其它強(qiáng)干擾作用下，裝置不誤動(dòng)作。

裝置靜電放電干擾試驗(yàn)、電快速瞬變脈沖群干擾試驗(yàn)、高頻干擾試驗(yàn)、輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)、阻尼震蕩波干擾試驗(yàn)、浪涌（沖擊）干擾試驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626-1998（電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)）和GB/T15153.1-1998（遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng)  第2部分：工作條件第1篇：電源和電磁兼容），并達(dá)到Ⅲ級(jí)及以上標(biāo)準(zhǔn)。

2．技術(shù)參數(shù)

1）GPS/北斗接收天線(xiàn)（主時(shí)鐘K801）

GPS接收天線(xiàn)

阻抗：50Ω；

天線(xiàn)靈敏度：≤-163dBW；

工作溫度：-45℃～+85℃； 

貯存溫度：-50℃～+90℃；

濕度：99%，結(jié)露；

體積：φ96mm×126mm。

北斗接收天線(xiàn)

阻抗：50Ω；

增益：40dB±2dB；

噪聲系數(shù)：1.5dB ；

右旋圓極化，波束寬度：10^o～75^o；

工作溫度：-45℃～+85℃； 

貯存溫度：-50℃～+90℃；

濕度：99%，結(jié)露；

體積：φ103mm×110mm。

2）GPS/北斗信號(hào)接收器（主時(shí)鐘K801）

GPS接收器

接收頻率：1575.42MHz（L1信號(hào)）。

接收靈敏度：捕獲<-160dBW，跟蹤<-163dBW。

同時(shí)跟蹤：正常狀態(tài)下可同時(shí)跟蹤8～12顆GPS衛(wèi)星；

          裝置冷啟動(dòng)時(shí)不小于4顆衛(wèi)星；

          裝置熱啟動(dòng)時(shí)不小于1顆衛(wèi)星。

捕獲時(shí)間：裝置冷啟動(dòng)時(shí)，<5min；裝置熱啟動(dòng)時(shí)，<1min。

內(nèi)部電池：電池類(lèi)型：鋰電池；

          電池壽命：≮25000h。

北斗接收器

接收機(jī)通道：6；

接收機(jī)靈敏度：-157.6dBW；

冷啟動(dòng)首捕時(shí)間：≤2秒；

失鎖重捕時(shí)間：≤1 秒；

自動(dòng)定位時(shí)間：2分鐘(快速定位功能可達(dá)到優(yōu)于20秒) ；

自動(dòng)授時(shí)時(shí)間：2分鐘；

定位數(shù)據(jù)更新率：1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可選；

定位精度：優(yōu)于100 m(1σ)(輸入高程誤差10m) ；

授時(shí)1PPS精度：優(yōu)于100ns(靜態(tài)，初始化精確位置信息，1σ)。

3）時(shí)鐘裝置內(nèi)部的時(shí)間保持單元守時(shí)精度：時(shí)間保持單元晶體振蕩器選用OCXO，守時(shí)精度優(yōu)于7*10^-9(0.42μS/min)。

4）時(shí)鐘裝置功耗：≤20W。

5）時(shí)鐘裝置的絕緣電阻：≮20MΩ。

6）系統(tǒng)平均間隔時(shí)間(MTBF)：≥70000小時(shí)；系統(tǒng)平均維修時(shí)間（MTTR）：一般不大于30分鐘，使用壽命不少于20年。正常使用條件下無(wú)須維護(hù)。

7）輸出時(shí)間與協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）時(shí)間同步準(zhǔn)確度：≤0.1μS。

8）時(shí)間同步信號(hào)接口：                                         

GPS/北斗信號(hào)作為外部時(shí)間基準(zhǔn)的時(shí)間同步信號(hào)技術(shù)指標(biāo)：

時(shí)標(biāo)脈沖輸出：

1PPS/PPM/PPH脈沖信號(hào)：（TTL/422電平）準(zhǔn)時(shí)沿：  上升沿，上升時(shí)間≤10nS；

                                             上升沿的時(shí)間準(zhǔn)確度≤0.1μS；

                                      脈沖寬度：200mS；

                                      輸出阻抗：50Ω；

                      （空接點(diǎn)）     準(zhǔn)時(shí)沿：  上升沿，上升時(shí)間≤150nS；

                                              上升沿的時(shí)間準(zhǔn)確度≤1μS；

                                      脈沖寬度：200mS；

                                              允許外接電壓：300V/DC，允許電流50mA。

    空接點(diǎn)脈沖輸出端口允許電流I_CE為100 mA時(shí)，訂貨時(shí)須說(shuō)明；脈沖信號(hào)如需下降沿有效，訂貨時(shí)須說(shuō)明。

時(shí)間報(bào)文：  

A．通訊波特率: 1200、2400、4800、9600可選。

B．數(shù)據(jù)格式:信息位8位，一位起始位，一位停止位，異或非校驗(yàn)，校驗(yàn)幀頭之后校驗(yàn)字節(jié)之前的時(shí)間數(shù)據(jù),ASCⅡ碼。

C．信息格式: 每秒發(fā)送一次，格式為: 

＜Ｓ＞＜Ｔ＞ D D D D D D D D D D D D D D D＜Ａ＞

其中，與秒脈沖（PPS）的前沿對(duì)齊。例如:現(xiàn)在是2002年6月13號(hào)18點(diǎn)45分36秒，則發(fā)送信息格式為:ST18453613062002 A。