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項(xiàng)目背景

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，變電站作為電網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)，其自動(dòng)化、智能化水平日益提高。現(xiàn)代變電站內(nèi)配備了大量的智能電子設(shè)備，包括繼電保護(hù)裝置、故障錄波器、測(cè)控裝置、同步相量測(cè)量單元（PMU）等，這些設(shè)備的正常運(yùn)行都依賴于統(tǒng)一、精確的時(shí)間基準(zhǔn)。

故障分析與定位的關(guān)鍵基礎(chǔ)：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，需要準(zhǔn)確記錄故障發(fā)生的時(shí)間序列，通過(guò)分析不同地點(diǎn)的保護(hù)裝置動(dòng)作信息、故障錄波數(shù)據(jù)等來(lái)還原故障發(fā)展過(guò)程，精確定位故障點(diǎn)。

繼電保護(hù)正確動(dòng)作的保障：精確時(shí)間保證主備保護(hù)或區(qū)段保護(hù)的協(xié)調(diào)性，避免誤動(dòng)或拒動(dòng)。時(shí)間不同步可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤判系統(tǒng)狀態(tài)，造成不必要的跳閘或故障時(shí)拒動(dòng)，引發(fā)大面積停電事故。

電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控與控制的必要支撐：同步相量測(cè)量單元（PMU）依賴高精度授時(shí)，以微秒級(jí)時(shí)間標(biāo)記測(cè)量數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)可視化和控制，為電網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、穩(wěn)定性分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

變電站時(shí)鐘同步系統(tǒng)已成為現(xiàn)代電網(wǎng)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，是保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要技術(shù)手段。建立一套高可靠、高精度的時(shí)鐘同步授時(shí)方案，對(duì)于提升變電站運(yùn)行管理水平和電網(wǎng)整體安全穩(wěn)定性具有重大意義

方案拓?fù)?/h2>

方案原理

主時(shí)鐘1 / 主時(shí)鐘2（熱備架構(gòu)）

· 工作原理：

o 接收北斗 + GPS雙模衛(wèi)星信號(hào)，解析出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（UTC時(shí)間）。

o 內(nèi)部高穩(wěn)晶振或銣鐘保持時(shí)間，即使衛(wèi)星信號(hào)短暫丟失，也能維持高精度時(shí)間。

o 輸出多種授時(shí)信號(hào)：NTP（網(wǎng)絡(luò)）、IRIG-B（編碼）、PPS（秒脈沖）、報(bào)文授時(shí)等。

o 主時(shí)鐘1為主用，主時(shí)鐘2為備用，通過(guò)“熱備信號(hào)”實(shí)現(xiàn)主備切換，保障系統(tǒng)高可靠性。

o 通過(guò)goose或NTP等協(xié)議監(jiān)測(cè)主時(shí)鐘與客戶端之間的時(shí)間偏差，判斷授時(shí)是否正常。

o 若發(fā)現(xiàn)時(shí)間偏差超限或授時(shí)中斷，系統(tǒng)可報(bào)警或切換備用時(shí)鐘源。

遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)關(guān)機(jī)1 / 遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)關(guān)機(jī)2 / 監(jiān)控主機(jī) / PMU主站

· 工作原理：

o 通過(guò)以太網(wǎng)接收主時(shí)鐘提供的NTP（Network Time Protocol）時(shí)間信號(hào)。

o NTP客戶端定期向主時(shí)鐘請(qǐng)求時(shí)間，進(jìn)行偏差校正，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)同步。

o 適用于對(duì)時(shí)間精度要求不高的設(shè)備，如監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度通信等。

保護(hù)裝置 / 測(cè)控裝置 / PMU子站

· 工作原理：

o 通過(guò)IRIG-B編碼信號(hào)接收時(shí)間。

o IRIG-B每秒發(fā)送一次完整時(shí)間信息，精度可達(dá)微秒級(jí)。

o 適用于對(duì)時(shí)間精度要求高的設(shè)備，如故障錄波、事件順序記錄（SOE）等。

從時(shí)鐘（IRIG-B擴(kuò)展）

· 工作原理：

o 接收主時(shí)鐘的IRIG-B信號(hào)，作為本地時(shí)間源。

o 向過(guò)程層設(shè)備（如合并單元、智能終端）再次分發(fā)IRIG-B信號(hào)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間信號(hào)的級(jí)聯(lián)擴(kuò)展。

o 解決主時(shí)鐘端口不足或遠(yuǎn)距離傳輸問(wèn)題。

合并單元 / 智能終端

· 工作原理：

o 接收從時(shí)鐘發(fā)來(lái)的IRIG-B信號(hào)，實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的時(shí)間同步。

o 在IEC 61850系統(tǒng)中，合并單元需確保采樣值（SV）報(bào)文時(shí)間一致，否則會(huì)影響保護(hù)計(jì)算。

產(chǎn)品介紹

中瑞CEP290時(shí)間同步裝置

硬件接口：

1. NTP對(duì)時(shí)模塊：   4路獨(dú)立網(wǎng)口，NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘信號(hào)輸出

2. RS485輸出模塊： 12路RS485串口，可選PPS/PPM/PPH/串口報(bào)文/IRIG-BDC/DCF77對(duì)時(shí)信號(hào)輸出

3. RS232輸出模塊： 12路RS232接口，可選PPS/PPM/PPH/串口報(bào)文/IRIG-BDC/DCF77對(duì)時(shí)信號(hào)輸出

4. TTL輸出模塊：    12路TTL接口，可選PPS/PPM/PPH/串口報(bào)文/IRIG-BDC/DCF77對(duì)時(shí)信號(hào)輸出

5. OC輸出模塊：    8路空節(jié)點(diǎn)接口，可選PPS/PPM/PPH/串口報(bào)文/IRIG-BDC/DCF77對(duì)時(shí)信號(hào)輸出

6. FIBER輸出模塊：  8路光纖接口，可選PPS/PPM/PPH/串口報(bào)文/IRIG-BDC/DCF77對(duì)時(shí)信號(hào)輸出

7. TMU檢測(cè)模塊：  時(shí)間監(jiān)測(cè)，裝置自檢，IEC61850服務(wù)

技術(shù)參數(shù)：

1. 時(shí)間準(zhǔn)確度：優(yōu)于1μs.

2. 北斗參數(shù)：

接收載波頻率：1561.098MHz

授時(shí)精度：20ns

接收靈敏度：重捕獲：-158dBm，跟蹤：-160dBm

3. GPS參數(shù)：

接收載波頻率：1575.42MHz

授時(shí)精度：20ns

接收靈敏度：重捕獲：-160dBm，跟蹤：-163dBm

4. 守時(shí)性能：采用高精度恒溫晶振，馴服2h后，守時(shí)24h之內(nèi)，精度優(yōu)于0.17μs/h

8. Goose/NTP監(jiān)測(cè)精度：優(yōu)于1ms

9. Goose/NTP負(fù)載能力：64個(gè)

10. EMC：滿足GB/T 17626.2/4/5 IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 17626.8/9/10 IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

11. 工作電源：雙電源輸入，雙電源之間互為冗余備份；110VDC、220VDC和220VAC通用

12. MTBF：大于30000小時(shí)