电力系统运行管理系统包括以调度自动化系统为中心的主站系统,以电厂监控(包括发电厂、变电站、开关站等)为主的子站系统。上海锐呈电气有限公司GPS时间同步系统采用主站授时系统和子站授时系统架构。主站授时系统由省级主站授时系统和地县级主站授时系统组成,子站授时系统由各发电厂、变电站和开关站授时系统等组成。
GPS时间同步系统采用卫星主时钟和扩展时钟的电力授时方案,以北斗或GPS卫星高精度授时为主、IRIG-B时间基准信号为辅。主时钟可采用北斗、GPS或北斗GPS作为卫星基准源,确保了系统的高精度、安全性和可靠性;采用高稳晶体钟、铷钟等多种守时守时方式,保证了输出时间按基准信号的稳定性和准确性。
装置采用插卡式设计,接口丰富,输出数量可以任意扩展,提供脉冲、IRIG-B码、串口授时、网络授时、光纤授时和周波测量接口,满足电力设备及系统守时的需要,系统具有较好的扩展性和兼容性,为电力能量管理系统、MIS、SIS、调度自动化、变电站和电厂提供统一的时间同步授时的解决方案。
GPS时间同步系统的主要特点
1.时间精度高,达30nS。
2.支持单GPS、单北斗、双GPS、双北斗、 GPS/北斗双系统卫星接收机配置。
3. 采用北斗/GPS双系统互为备用设计,可靠性高;
4. 通过网络互联保证全网时间一致;
5. 主时钟与扩展时钟采用同一产品,保证系统时间一致性;
6. 主时钟通过B码互锁,保证系统可靠运行;
7. 主时钟与扩展时钟光纤连接,保证远距离传输的可靠性;
8. 扩展时钟采用两路B码输入互备,可靠性高;
9. 输出1PPS/1PPM/1PPH/PPX、IRIG-B码、DCF77码,串行报文等,满足多种应用;
10. 时钟具有钟控算法,有优良的守时性能;
11.装置采用全模块化即插即用结构设计,支持板卡热插拔,配置灵活,维护方便。为将来其它信号基准源(珈俐略卫星信号、上游地面链路的DCLS信号、PTP、NTP时间基准信号等) 的接入提供了方便,为今后建设三网合一的数字同步网打下基础。同时为将来现场改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。
GPS时间同步系统的参数:
1.时间源:GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒温晶振OCXO、原子钟可选;
2.电源:220V/110V交、直流自适应,双电源冗余;
3.GPS接收频率:1575.42MHz,接收灵敏度:捕获<-160dBW,跟踪<-163dBW。捕获时间:装置冷启动时,<5min;装置热启动时,<1min。正常状态下可同时跟踪8~12颗GPS卫星;装置冷启动时不小于4颗卫星;装置热启动时不小于1颗卫星。内部电池:电池类型:锂电池;电池寿命:≮25000h。
4.北斗接收器:通道:6;接收机灵敏度:-157.6dBW;冷启动首捕时间:≤2秒;失锁重捕时间:≤1 秒;1PPS精度:优于100nS。
5.平均无故障间隔时间(MTBF)≥150000小时;平均维修时间(MTTR):一般不大于30分,使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。
6.授时精度:脉冲、B码:0.1μS,串口:10μS ,NTP/SNTP:1-10ms;
7.时间保持单元守时精度:时间保持单元晶体振荡器选用OCXO,守时精度优于7*10-9(0.42μS/min)。
GPS时间同步系统的典型案例:
金山石化、首钢集团、上海电力、宁海电厂、许昌人防、上海虹桥机场、上海市公安局、Areva、Honeywell、老挝电力项目、乌兹别克斯坦石油项目、国家安监总局、浙江电力、世博园、无锡市监狱、ABB、上海银联、沪宁高速、苏州交警大队、宁波数字电视、南京大校场机场、中科院、闵行电厂、南瑞、Siemens、Schneider、公安部、江苏省公安厅、天津广电、安信数字证书认证。