超高压变电站中的对时

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1、超高压变电站中的对时二次陈武惣目前，我国电网是以大机组、髙压和超髙压输电，以髙度自动化为主要特征。电网的运行情况瞬息万变，超高压变电站是我国目前主干电网重要组成部分，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。部分装置甚至如果没有与外部的GPS系统对上时间就不能正常工作，如采用B码对时的GE公司保护L90及LPSD、北京电科院的输电线路故障测距系统WFL2010等。为此，对变电站的时钟同步问题要求极为严格。变电站中需要对时的设备有计算机监控系统、远动系统、电能量计费系统、故障录波器、微机继电保护装置等。下面结合江西

2、超高压公司目前所辖500kV变电站的运行情况对变电站中同步网的时间同步系统加以说明。（一）两种典型的变电站时钟同步系统1.方案一（以500kV鹰潭变为例）500kZ地僅小宣2装蓋录波俨间信普收单元两

3、

4、时间信g输岀单元U:1232装蓋录波专时间信普收单型:"时间信电输出单元U光纤主控室时间信号接收单元时间信号输出单元号犷氐柜圈15001N魔谢变时蚀同歩系统'由图1可以看出，该方案在51小室和52小室各自设立一套GPS系统作为主时钟。GPS系统包含有GPS接收器、天线、时间信号接收单元、时间信号输出单元等。它们被置于GPS卫星同步时钟屏内。民用GPS系统提供的时钟信号是世界协调时（

5、UTC）加8h后，即转换为北京时间。世界协调时精度很髙，可达到微秒数量级。被用来对各保护小室内的二次设备及主控室内的计算机设备的对时用，其中包括软对时、硬对时（利用秒脉冲信号lpps和分脉冲信号lppm）、编码对时等。继保小室内的主时钟信号，除了接收来自本继保小室内的GPS的时钟信号外，还接收来自另一个继保小室内GPS的时钟信号。后者被用作备用基准时间信号。这个备用基准时间信号是通过两个光缆输入口引入的，一个为串口信号（RXD）,另一个为秒信号（PPS）。这样就省去了另备备用时钟源。当一个继保小室的时间信号接收单元出现问题时，例如跟踪不到卫星、天线或其他方面受损伤等，会自动地切换到

6、来自另一个继保小室的备用时钟信号上。这样，就可以保证本继保小室内的基准定时信号和基准对时信号的正常输岀。在主控内，还设有一套时间同步信号扩展系统，安装在相应的扩展柜内。利用时间同步信号扩展系统，时间信号接收单元可以分别从设在各自继保小室内的主时钟系统GPS获取时间基准信号（串口信号RXD及秒信号PPS）,并且对它们自动切换，互为备用。在主控室内，时间信号接收单元还要对本主控室内其他二次设备的对时工作。方案一的优点较多，例如，两台GPS系统分别配置在不同的地点，中间通过光缆连接，构成互备系统。这样，不仅省去了各自在设置备用基准时钟源，而且还因光缆的防雷性能强从而可降低设备受雷击造成损

7、坏的概率。另外，由于主备切换是分散在各自继保小室的时间信号接收单元内去完成的，所需光纤较少，而且一个继保小室的切换单元发生故障，不会影响到另一个继保小室的切换单元，所以该方案的可靠性较高。1.方案二（以500kV罗坊变为例）IM—,220kV继保小室饭祺点对讨柜1】]

8、时间信粤输出頤元HGPS天找二7^GPS天纯GPS天找504V錐保小室康决亟甸yt

9、时间信由输出单元Ii-I」41」由图2可以看出，在方案二中两个保护小室的GPS主时钟信号系统均只接收本小室的主时钟信号，不将其他保护小室的时钟信号作为备用时钟源。这样，在本小室的时间信号接收单元出现问题时，将只能接收到来自站内软对时时

10、间信号，而没有脉冲对时接点输入，校时精度下降。(二)对时方式利用GPS系统提供的世界协调时(UTC)对基准时钟源机房内二次设备进行对时的方式主要有3种。1.硬对时它又分为利用秒脉冲信号和分脉冲信号两种对时方式。(1)秒脉冲对时。它利用GPS输出的lpps秒脉冲信号进行时间同步校准的。lpps秒脉冲信号是指每一秒钟内GPS输出的脉冲校准信号。利用GPS提供的lpps秒脉冲世界协调时，其时间准确度较髙，精度可达到微秒级。同时，该脉冲的上升沿时间准确度小于1PS。(2)分脉冲对时。它利用GPS输出的lppm分脉冲信号进行时间同步对时的。lppm分脉冲信号是指每一分钟内GPS输出的脉冲校准

11、信号。利用GPS提供的lppm分脉冲世界协调时，其时间准确度也较高，该脉冲的上升沿时间准确度不大于3uSo秒脉冲对时是在脉冲的上升沿到来时将被对时装置的秒以下的毫秒数清零；分脉冲对时是在脉冲的上升沿到来时将被对时装置的分以下计数器清零。2.软对时它又称为串口校时。串口校时的串口报文内容包括年、月、日、时、分、秒,也可包含有用户指定的其他内容，例如接收GPS卫星数、告警信号等。报文信息的格式有ASKII码、BCD码、或十六进制的码等。当选择合适传输速率的校准信号时，其精