【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电厂时间同步网络，具体涉及一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统。
技术介绍
1、精确的时间频率同步是智慧电网的关键支撑技术。基于卫星的授时技术由于具有广泛的覆盖范围、便捷的接入及高效的性能，已经成为了当前电力系统的主流授时方式。然而，由于卫星授时技术采用无线电传播测距体制，故而在诸如发电厂这类复杂电磁环境条件下，卫星授时信号易受阻挡、干扰，进而导致电厂内时钟同步体系的紊乱，影响系统的精准运作。
2、现有的技术路线多是通过部署多套卫星授时装置作为冗余配置，以降低卫星授时信号中断的概率。然而，由于存在过多的冗余资源，增加了系统维护的复杂度和运营成本，限制了其广泛适用性。此外，即使增设了多路冗余资源作为备份，但是这些装置同样暴露于发电厂复杂的电磁背景中，仍旧面临着被相同环境因素影响的风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，通过架构优化后的时钟授时系统的可靠性大幅提升，使得系统同时具备避免卫星授时信号丢失、错误的影响，溯源到标准时间，独立自主守时，自动和人工切换，适配不同用户的能力，有效满足电厂时钟系统的可靠性、健壮性、可用性、准确性、安全性等需求。
2、本专利技术的技术方案如下：一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，包括：卫星授时分系统、时间溯源分系统、自主守时分系统、时间服务分系统以及监控管理分系统；
3、所述的卫星授时分系统用于接收标准的卫星授时信号，输
4、所述的卫星授时分系统包括卫星天线、卫星授时抗干扰单元和卫星授时处理单元；所述的卫星天线包括两个端口，其中第一端口用于接收卫星授时信号，第二端口将接收的信号输出给卫星授时抗干扰单元；卫星授时抗干扰单元包括两个端口，其中第一端口用于接收卫星授时信号，第二端口用于将抗干扰处理后的卫星授时信号与抗干扰处理结果输出给卫星授时处理单元；卫星授时处理单元包括三个端口，第一端口用于接收来自卫星授时抗干扰单元输出的信息，第二个端口将根据卫星授时信息恢复出的时间信息输出给时间服务分系统；第三端口用于将抗干扰处理结果及自身的工作状态输出给监控管理分系统的第二端口。
5、所述的卫星天线接收的卫星信号来源为北斗、gps、格洛纳斯、伽利略。
6、所述的卫星授时处理单元将接收到的卫星授时信号转化为utc、irigb-ac、irigb-dc、tod、秒脉冲形式的时间信息。
7、所述的时间溯源分系统包括时频传递单元和时间比对单元，时频传递单元包含两个端口，第一端口用于接收标准时间信号，第二端口用于输出同步后的时间信号；时间比对单元包括三个端口，第一端口接收来自时频传递单元的时间信号，第二端口接收来自自主守时分系统的时间信号，第三端口将测量的钟差信息输出给监控管理分系统；所述时频传递单元的第一端口用于接收标准守时信号，第二端口与所述时间比对单元的第一端口相连；所述时间比对单元的第二端口与所述自主守时分系统的第一端口相连，第三端口与所述监控管理分系统的第一端口相连。
8、所述的时间服务分系统包括时钟性能检测与选择单元、协议转换单元和故障上报单元；时钟性能检测与选择单元包含五个端口，第一端口用于接收来自卫星授时分系统的时间信息，第二端口用于接收来自自主守时分系统的时间信息，第三端口用于接收来自监控管理分系统的时间源选择指令、输出时钟质量检查和时钟源选择结果，第四端口用于输出所选择的时间源的时间信息，第五单元用于输出自身的故障信息；协议转换单元包含两个端口，其中第一端口用于接收时钟性能检测与选择单元输出的时间信息，输入的时间信息转化为需要的格式后从第二端口输出；故障上报单元包含两个端口，第一端口用于接收时钟性能检测与选择单元输出的故障信息，第二个端口输出故障信息，所述时钟性能检测与选择单元的第三端口与所述监控管理分系统的第五端口相连，第四端口与所述协议转换单元的第一端口相连，第五端口与所述故障上报单元的第一端口相连；所述协议转换单元的第二端口输出时间信号到用户端口。
9、所述的自主守时分系统包含4个端口，其中第一端口、第二端口用于输出自身的时间信息；第三端口用于接收来自监控管理分系统的控制指令；第四端口用于上报自身的工作状态；所述自主守时分系统的第二端口与所述时钟性能检测与选择单元的第二端口相连，第三端口与所述监控管理分系统的第三端口相连，第四端口与所述监控管理分系统的第四端口相连。
10、所述的监控管理分系统实时监测评估来自所述的时间比对单元的时间比对结果，当时间比对结果大于一定阈值时产生报警，触发报警的阈值根据用户需要配置，所述监控管理分系统可以根据人工指令或自主决策向所述自主守时分系统发送控制指令，使其工作在守时状态或伺服状态，人工指令的优先级高于自主决策指令；所述监控管理分系统接收所述时间服务分系统的时钟质量评估结果、故障与状态监测信息，并具备人工接口向所述的时钟性能监测与选择单元发送控制信息，控制所述的时钟性能监测与选择单元输出的时钟信息；所述监控管理分系统对所述卫星授时分系统与所述自主守时分系统的运行状态进行监测显示。
11、所述的自主守时分系统在监控管理分系统的控制下同步到时间溯源分系统输出的标准时间，输出高稳定、高精度的时间给时间服务分系统。
12、所述的监控管理分系统接收、记录卫星授时分系统、时间溯源分系统、自主守时分系统、时间服务分系统上报的测量结果、告警、状态等信息，控制时间服务分系统对输入时间信息的选择、自主守时分系统与标准时间的同步。
13、本专利技术的有益效果在于：该系统架构通过设置自主守时分系统、监控管理分系统、以及时钟性能检测与选择单元、协议转换单元、卫星授时抗干扰单元等，使得系统同时具备避免卫星授时信号丢失、错误的影响，溯源到标准时间，独立自主守时，自动和人工切换，适配不同用户的能力，有效满足电厂数字化控制系统时钟授时系统的可靠性、健壮性、可用性、准确性、安全性等需求。
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1.一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于，包括：卫星授时分系统、时间溯源分系统、自主守时分系统、时间服务分系统以及监控管理分系统；
2.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的卫星授时分系统包括卫星天线、卫星授时抗干扰单元和卫星授时处理单元；所述的卫星天线包括两个端口，其中第一端口用于接收卫星授时信号，第二端口将接收的信号输出给卫星授时抗干扰单元；卫星授时抗干扰单元包括两个端口，其中第一端口用于接收卫星授时信号，第二端口用于将抗干扰处理后的卫星授时信号与抗干扰处理结果输出给卫星授时处理单元；卫星授时处理单元包括三个端口，第一端口用于接收来自卫星授时抗干扰单元输出的信息，第二个端口将根据卫星授时信息恢复出的时间信息输出给时间服务分系统；第三端口用于将抗干扰处理结果及自身的工作状态输出给监控管理分系统的第二端口。
3.如权利要求2所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的卫星天线接收的卫星信号来源为北斗、GPS、格洛纳斯、伽利略。
4.如权利要求2
5.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的时间溯源分系统包括时频传递单元和时间比对单元，时频传递单元包含两个端口，第一端口用于接收标准时间信号，第二端口用于输出同步后的时间信号；时间比对单元包括三个端口，第一端口接收来自时频传递单元的时间信号，第二端口接收来自自主守时分系统的时间信号，第三端口将测量的钟差信息输出给监控管理分系统；所述时频传递单元的第一端口用于接收标准守时信号，第二端口与所述时间比对单元的第一端口相连；所述时间比对单元的第二端口与所述自主守时分系统的第一端口相连，第三端口与所述监控管理分系统的第一端口相连。
6.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的时间服务分系统包括时钟性能检测与选择单元、协议转换单元和故障上报单元；时钟性能检测与选择单元包含五个端口，第一端口用于接收来自卫星授时分系统的时间信息，第二端口用于接收来自自主守时分系统的时间信息，第三端口用于接收来自监控管理分系统的时间源选择指令、输出时钟质量检查和时钟源选择结果，第四端口用于输出所选择的时间源的时间信息，第五单元用于输出自身的故障信息；协议转换单元包含两个端口，其中第一端口用于接收时钟性能检测与选择单元输出的时间信息，输入的时间信息转化为需要的格式后从第二端口输出；故障上报单元包含两个端口，第一端口用于接收时钟性能检测与选择单元输出的故障信息，第二个端口输出故障信息，所述时钟性能检测与选择单元的第三端口与所述监控管理分系统的第五端口相连，第四端口与所述协议转换单元的第一端口相连，第五端口与所述故障上报单元的第一端口相连；所述协议转换单元的第二端口输出时间信号到用户端口。
7.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的自主守时分系统包含4个端口，其中第一端口、第二端口用于输出自身的时间信息；第三端口用于接收来自监控管理分系统的控制指令；第四端口用于上报自身的工作状态；所述自主守时分系统的第二端口与所述时钟性能检测与选择单元的第二端口相连，第三端口与所述监控管理分系统的第三端口相连，第四端口与所述监控管理分系统的第四端口相连。
8.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的监控管理分系统实时监测评估来自所述的时间比对单元的时间比对结果，当时间比对结果大于一定阈值时产生报警，触发报警的阈值根据用户需要配置，所述监控管理分系统可以根据人工指令或自主决策向所述自主守时分系统发送控制指令，使其工作在守时状态或伺服状态，人工指令的优先级高于自主决策指令；所述监控管理分系统接收所述时间服务分系统的时钟质量评估结果、故障与状态监测信息，并具备人工接口向所述的时钟性能监测与选择单元发送控制信息，控制所述的时钟性能监测与选择单元输出的时钟信息；所述监控管理分系统对所述卫星授时分系统与所述自主守时分系统的运行状态进行监测显示。
9.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的自主守时分系统在监控管理分系统的控制下同步到时间溯源分系统输出的标准时间，输出高稳定、高精度的时间给时间服务分系统。
10.如权利要求...
【技术特征摘要】
1.一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于，包括：卫星授时分系统、时间溯源分系统、自主守时分系统、时间服务分系统以及监控管理分系统；
2.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的卫星授时分系统包括卫星天线、卫星授时抗干扰单元和卫星授时处理单元；所述的卫星天线包括两个端口，其中第一端口用于接收卫星授时信号，第二端口将接收的信号输出给卫星授时抗干扰单元；卫星授时抗干扰单元包括两个端口，其中第一端口用于接收卫星授时信号，第二端口用于将抗干扰处理后的卫星授时信号与抗干扰处理结果输出给卫星授时处理单元；卫星授时处理单元包括三个端口，第一端口用于接收来自卫星授时抗干扰单元输出的信息，第二个端口将根据卫星授时信息恢复出的时间信息输出给时间服务分系统；第三端口用于将抗干扰处理结果及自身的工作状态输出给监控管理分系统的第二端口。
3.如权利要求2所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的卫星天线接收的卫星信号来源为北斗、gps、格洛纳斯、伽利略。
4.如权利要求2所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的卫星授时处理单元将接收到的卫星授时信号转化为utc、irigb-ac、irigb-dc、tod、秒脉冲形式的时间信息。
5.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的时间溯源分系统包括时频传递单元和时间比对单元，时频传递单元包含两个端口，第一端口用于接收标准时间信号，第二端口用于输出同步后的时间信号；时间比对单元包括三个端口，第一端口接收来自时频传递单元的时间信号，第二端口接收来自自主守时分系统的时间信号，第三端口将测量的钟差信息输出给监控管理分系统；所述时频传递单元的第一端口用于接收标准守时信号，第二端口与所述时间比对单元的第一端口相连；所述时间比对单元的第二端口与所述自主守时分系统的第一端口相连，第三端口与所述监控管理分系统的第一端口相连。
6.如权利要求1所述的一种适用于电厂数字化控制系统的高可靠时钟授时系统，其特征在于：所述的时间服务分系统包括时钟性能检测与选择单元、协议转换单元和故障上报单元；时钟性能检测与选择单元包含五个端口，第一端口用于接收来自卫星授时分系统的时间信息，第二端口用于接收来自自主守时分系统的时间信息，第三端口用于接收来自监控管理分系统的时间源选择指令、输...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈海涛，林宇，徐冬苓，汪绩宁，黄元媛，
申请(专利权)人：核电运行研究上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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