基于北斗时钟的电力时间同步系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于北斗时钟的电力时间同步系统，它由时间/频率同步网络和电力时间同步网管系统构成；所述的时间/频率同步网络包含一级时间同步主机、二级时间同步主机和三级时间同步主机，其中，二级时间同步主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和一级时间同步主机发布的PTP有线时间信号，并向外发出时间信息；三级时钟主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和二级时钟主机发布的时间信息，得到高精度的本地时间，为厂站内二次系统设备提供统一的时间基准信号；所述的电力时间同步网管系统包括设置在每级、且负责监控各级时间同步主机的时钟网管；采用上述技术方案的本实用新型专利技术，保证整个电网的时间同步。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种电力时间同步组网方案，即应用于智能电网的基于北斗时钟的可实时监测的电力时间同步组网方案。
技术介绍
电力时间同步网络是电网中调度自动化系统、变电站计算机监控系统、火电厂机组自动控制系统、继电保护装置、电力故障录波、同步相量测量等装置时间基准的来源。目前各级调度中心、变电站、电厂虽建有时间同步装置，但大多采用单一的GPS卫星时间基准，各厂站端的时间同步装置形成时间孤岛，全网授时精度无法统一。电网正常运行情况下，无法对装置进行监测和管理；发生故障时，不能正确判断事故时序，影响电力调度做出最佳的选择和应对。
技术实现思路
本技术提供了一种基于北斗卫星时钟、可实现实时监测的、适于智能电网的时间同步组网方案。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案:一种基于北斗时钟的电力时间同步系统，其特征在于:它由时间/频率同步网络和电力时间同步网管系统构成；所述的时间/频率同步网络包含一级时间同步主机、二级时间同步主机和三级时间同步主机，其中，二级时间同步主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和一级时间同步主机发布的PTP有线时间信号 ，并向外发出时间信息；三级时钟主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和二级时钟主机发布的时间信息，得到高精度的本地时间，为厂站内二次系统设备提供统一的时间基准信号；所述的电力时间同步网管系统包括设置在每级、且负责监控各级时间同步主机的时钟网管。所述的一级时间同步主机设置在省级调度中心，二级时间同步主机设置在地市调度中心，三级时间同步主机设置在各个厂站中；相对应地，省级调度中心中还设有一级时钟网管；地市调度中心中还设有二级时钟网管。在省级调度中心设置两台一级时间同步主机；在地市调度中心设置两台二级时间同步主机。采用上述技术方案的本技术，各级时钟主机通过通信SDH设备2M链路接收上一级时间主机发布的时间基准信号，同时接受北斗卫星时间基准信号，且各个调度端通过网管系统对厂站端的时间主机进行实时监测，由此保证整个电网的时间同步。附图说明图1为本技术电力时间同步组网原理框图。图2为本技术电力时间同步网管系统拓扑图。具体实施方式如图1所示，一种基于北斗时钟的电力时间同步系统，它由时间/频率同步网络和电力时间同步网管系统构成。上述的时间/频率同步网络包含一级时间同步主机、二级时间同步主机和三级时间同步主机，其中，二级时间同步主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和一级时间同步主机发布的PTP有线时间信号，并向外发出时间信息；三级时钟主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和二级时钟主机发布的时间信息，得到高精度的本地时间，为厂站内二次系统设备提供统一的时间基准信号。上述的电力时间同步网管系统包括设置在每级、且负责监控各级时间同步主机的时钟网管。实施时，一级时间同步主机设置在省级调度中心，二级时间同步主机设置在地市调度中心，三级时间同步主机设置在各个厂站中；相对应地，省级调度中心中还设有一级时钟网管；地市调度中心中还设有二级时钟网管。需要说明的是，时间同步主机硬件设计了时间标准模块、频率标准模块、时间测量模块、频率测量模块、多源比对模块、时间输出模块等，其工作原理如下。a)时间标准模块为系统提供标准时间。本系统时间来源由两个构成，分别为北斗卫星信号以及上一级调度中心通过PTP (IEEE 1588精确时钟同步协议)提供的时间基准信号。b)频率标准模块为系统提供标准频率。其中，一级时钟主机频率来源包括本地铷钟、本地铯钟、上一级 调度提供的PRC/LPR (全国基准时钟信号/区域基准时钟信号)；二级时钟主机频率来源包括两台本地铷钟。c)时间测量模块通过对每一路时间标准源的测量，为校准频率和修正内部时间提供基础数据。d)频率测量模块通过对每一路频率标准源的测量，调整频率源的频率准确度。e)多源比对模块针对时钟主机均的多路时间和频率基准输入进行比对，确保时间和频率的精确性和各级时钟的同步性。f)时间输出模块通过PTP协议向下一级时钟提供时间基准信号，采用El 口输出时间基准信号至通信SDH设备。其工作方式如下:二级时钟主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和一级时钟主机通过SDH设备发布的PTP有线时间信号，当某一主时钟的时间接收模块发生故障时，能自动切换到另一台主时钟，实现时间基准互为备用。三级时钟主机分别独立接收北斗卫星和二级时钟主机发布的时间信号，得到高精度的本地时间(高精度UTC时间信息)，为厂站内二次系统设备提供统一的时间基准信号。时间同步网络网管系统，可以实现对时间同步组网设备的运行监控和远程维护控制。网管系统在省级调度中心设置一级时钟网管，负责管理省调度中心、地市调度中心、省调直属厂站的时钟主机；在各地市调度中心设置二级时钟网管，负责管理地市调度中心和直属厂站的时钟主机。其工作原理如下:将各级时钟主机和各级网管系统均接入电力调度数据网安全II区，为每一台时钟主机分配I个IP地址，这样调度人员通过网管系统可以访问到每台时钟主机，对各级时钟主机可进行参数设置、运行管理和远程维护。网管系统通过电力调度数据网采集各级时钟主机的时间信息和设备运行状态信息，上传至各级调度中心的时钟网管系统，并存储在IP磁盘阵列中。时间同步网管系统的搭建解决了调度端无法实时监测厂站端时间主机的的现况。如图2所示，网络搭建在省调度中心配置两台时间同步主机(1+1备用)和一套时装网管硬件系统，地市调度中心配置两台时间同步主机(1+1备用)和一套时装网管硬件系统，在变电站及电厂端配置两台时间同步主机。每套时钟网管系统包含一台服务器、一台工作站和I套磁盘阵列。各级时钟主机通过通信SDH设备2M链路接收上一级时间主机发布的时间基准信号，同时接受北斗卫星时间基准信号。调度端通过网管系统对厂站端的时间主机进行实 时监测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗时钟的电力时间同步系统，其特征在于：它由时间/频率同步网络和电力时间同步网管系统构成；所述的时间/频率同步网络包含一级时间同步主机、二级时间同步主机和三级时间同步主机，其中，二级时间同步主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和一级时间同步主机发布的PTP有线时间信号，并向外发出时间信息；三级时钟主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和二级时钟主机发布的时间信息，得到高精度的本地时间，为厂站内二次系统设备提供统一的时间基准信号；所述的电力时间同步网管系统包括设置在每级、且负责监控各级时间同步主机的时钟网管。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗时钟的电力时间同步系统，其特征在于:它由时间/频率同步网络和电力时间同步网管系统构成；所述的时间/频率同步网络包含一级时间同步主机、二级时间同步主机和三级时间同步主机，其中，二级时间同步主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和一级时间同步主机发布的PTP有线时间信号，并向外发出时间信息；三级时钟主机分别独立接收北斗卫星无线时间信号和二级时钟主机发布的时间信息，得到高精度的本地时间，为厂站内二次系统设备提供统一的时间基准信号；所述的电力时间同步网管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东宏，郭萍，黄殿勋，
申请(专利权)人：河南省电力勘测设计院，
类型：实用新型
国别省市：