專利名稱：基于北斗時鐘的電力時間同步系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種電力時間同步組網(wǎng)方案，即應(yīng)用于智能電網(wǎng)的基于北斗時鐘的可實(shí)時監(jiān)測的電力時間同步組網(wǎng)方案。
背景技術(shù)：
電力時間同步網(wǎng)絡(luò)是電網(wǎng)中調(diào)度自動化系統(tǒng)、變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、火電廠機(jī)組自動控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置、電力故障錄波、同步相量測量等裝置時間基準(zhǔn)的來源。目前各級調(diào)度中心、變電站、電廠雖建有時間同步裝置，但大多采用單一的GPS衛(wèi)星時間基準(zhǔn)，各廠站端的時間同步裝置形成時間孤島，全網(wǎng)授時精度無法統(tǒng)一。電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下，無法對裝置進(jìn)行監(jiān)測和管理；發(fā)生故障時，不能正確判斷事故時序，影響電力調(diào)度做出最佳的選擇和應(yīng)對。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種基于北斗衛(wèi)星時鐘、可實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測的、適于智能電網(wǎng)的時間同步組網(wǎng)方案。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種基于北斗時鐘的電力時間同步系統(tǒng)，其特征在于:它由時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)和電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)構(gòu)成；所述的時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)包含一級時間同步主機(jī)、二級時間同步主機(jī)和三級時間同步主機(jī)，其中，二級時間同步主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和一級時間同步主機(jī)發(fā)布的PTP有線時間信號 ，并向外發(fā)出時間信息；三級時鐘主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和二級時鐘主機(jī)發(fā)布的時間信息，得到高精度的本地時間，為廠站內(nèi)二次系統(tǒng)設(shè)備提供統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)信號；所述的電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)包括設(shè)置在每級、且負(fù)責(zé)監(jiān)控各級時間同步主機(jī)的時鐘網(wǎng)管。所述的一級時間同步主機(jī)設(shè)置在省級調(diào)度中心，二級時間同步主機(jī)設(shè)置在地市調(diào)度中心，三級時間同步主機(jī)設(shè)置在各個廠站中；相對應(yīng)地，省級調(diào)度中心中還設(shè)有一級時鐘網(wǎng)管；地市調(diào)度中心中還設(shè)有二級時鐘網(wǎng)管。在省級調(diào)度中心設(shè)置兩臺一級時間同步主機(jī)；在地市調(diào)度中心設(shè)置兩臺二級時間同步主機(jī)。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，各級時鐘主機(jī)通過通信SDH設(shè)備2M鏈路接收上一級時間主機(jī)發(fā)布的時間基準(zhǔn)信號，同時接受北斗衛(wèi)星時間基準(zhǔn)信號，且各個調(diào)度端通過網(wǎng)管系統(tǒng)對廠站端的時間主機(jī)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，由此保證整個電網(wǎng)的時間同步。

圖1為本實(shí)用新型電力時間同步組網(wǎng)原理框圖。[0013]圖2為本實(shí)用新型電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)拓?fù)鋱D。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種基于北斗時鐘的電力時間同步系統(tǒng)，它由時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)和電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)構(gòu)成。上述的時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)包含一級時間同步主機(jī)、二級時間同步主機(jī)和三級時間同步主機(jī)，其中，二級時間同步主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和一級時間同步主機(jī)發(fā)布的PTP有線時間信號，并向外發(fā)出時間信息；三級時鐘主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和二級時鐘主機(jī)發(fā)布的時間信息，得到高精度的本地時間，為廠站內(nèi)二次系統(tǒng)設(shè)備提供統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)信號。上述的電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)包括設(shè)置在每級、且負(fù)責(zé)監(jiān)控各級時間同步主機(jī)的時鐘網(wǎng)管。實(shí)施時，一級時間同步主機(jī)設(shè)置在省級調(diào)度中心，二級時間同步主機(jī)設(shè)置在地市調(diào)度中心，三級時間同步主機(jī)設(shè)置在各個廠站中；相對應(yīng)地，省級調(diào)度中心中還設(shè)有一級時鐘網(wǎng)管；地市調(diào)度中心中還設(shè)有二級時鐘網(wǎng)管。需要說明的是，時間同步主機(jī)硬件設(shè)計(jì)了時間標(biāo)準(zhǔn)模塊、頻率標(biāo)準(zhǔn)模塊、時間測量模塊、頻率測量模塊、多源比對模塊、時間輸出模塊等，其工作原理如下。a)時間標(biāo)準(zhǔn)模塊為系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時間。本系統(tǒng)時間來源由兩個構(gòu)成，分別為北斗衛(wèi)星信號以及上一級調(diào)度中心通過PTP (IEEE 1588精確時鐘同步協(xié)議)提供的時間基準(zhǔn)信號。b)頻率標(biāo)準(zhǔn)模塊為系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)頻率。其中，一級時鐘主機(jī)頻率來源包括本地銣鐘、本地銫鐘、上一級 調(diào)度提供的PRC/LPR (全國基準(zhǔn)時鐘信號/區(qū)域基準(zhǔn)時鐘信號)；二級時鐘主機(jī)頻率來源包括兩臺本地銣鐘。c)時間測量模塊通過對每一路時間標(biāo)準(zhǔn)源的測量，為校準(zhǔn)頻率和修正內(nèi)部時間提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。d)頻率測量模塊通過對每一路頻率標(biāo)準(zhǔn)源的測量，調(diào)整頻率源的頻率準(zhǔn)確度。e)多源比對模塊針對時鐘主機(jī)均的多路時間和頻率基準(zhǔn)輸入進(jìn)行比對，確保時間和頻率的精確性和各級時鐘的同步性。f)時間輸出模塊通過PTP協(xié)議向下一級時鐘提供時間基準(zhǔn)信號，采用El 口輸出時間基準(zhǔn)信號至通信SDH設(shè)備。其工作方式如下:二級時鐘主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和一級時鐘主機(jī)通過SDH設(shè)備發(fā)布的PTP有線時間信號，當(dāng)某一主時鐘的時間接收模塊發(fā)生故障時，能自動切換到另一臺主時鐘，實(shí)現(xiàn)時間基準(zhǔn)互為備用。三級時鐘主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星和二級時鐘主機(jī)發(fā)布的時間信號，得到高精度的本地時間(高精度UTC時間信息)，為廠站內(nèi)二次系統(tǒng)設(shè)備提供統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)信號。時間同步網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)管系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對時間同步組網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)控制。網(wǎng)管系統(tǒng)在省級調(diào)度中心設(shè)置一級時鐘網(wǎng)管，負(fù)責(zé)管理省調(diào)度中心、地市調(diào)度中心、省調(diào)直屬廠站的時鐘主機(jī)；在各地市調(diào)度中心設(shè)置二級時鐘網(wǎng)管，負(fù)責(zé)管理地市調(diào)度中心和直屬廠站的時鐘主機(jī)。其工作原理如下:將各級時鐘主機(jī)和各級網(wǎng)管系統(tǒng)均接入電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全I(xiàn)I區(qū)，為每一臺時鐘主機(jī)分配I個IP地址，這樣調(diào)度人員通過網(wǎng)管系統(tǒng)可以訪問到每臺時鐘主機(jī)，對各級時鐘主機(jī)可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、運(yùn)行管理和遠(yuǎn)程維護(hù)。網(wǎng)管系統(tǒng)通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)采集各級時鐘主機(jī)的時間信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，上傳至各級調(diào)度中心的時鐘網(wǎng)管系統(tǒng)，并存儲在IP磁盤陣列中。時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)的搭建解決了調(diào)度端無法實(shí)時監(jiān)測廠站端時間主機(jī)的的現(xiàn)況。如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)搭建在省調(diào)度中心配置兩臺時間同步主機(jī)(1+1備用)和一套時裝網(wǎng)管硬件系統(tǒng)，地市調(diào)度中心配置兩臺時間同步主機(jī)(1+1備用)和一套時裝網(wǎng)管硬件系統(tǒng)，在變電站及電廠端配置兩臺時間同步主機(jī)。每套時鐘網(wǎng)管系統(tǒng)包含一臺服務(wù)器、一臺工作站和I套磁盤陣列。各級時鐘主機(jī)通過通信SDH設(shè)備2M鏈路接收上一級時間主機(jī)發(fā)布的時間基準(zhǔn)信號，同時接受北斗衛(wèi)星時間基準(zhǔn)信號。調(diào)度端通過網(wǎng)管系統(tǒng)對廠站端的時間主機(jī)進(jìn)行實(shí) 時監(jiān)測。
權(quán)利要求1.一種基于北斗時鐘的電力時間同步系統(tǒng)，其特征在于:它由時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)和電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)構(gòu)成；所述的時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)包含一級時間同步主機(jī)、二級時間同步主機(jī)和三級時間同步主機(jī)，其中，二級時間同步主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和一級時間同步主機(jī)發(fā)布的PTP有線時間信號，并向外發(fā)出時間信息；三級時鐘主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和二級時鐘主機(jī)發(fā)布的時間信息，得到高精度的本地時間，為廠站內(nèi)二次系統(tǒng)設(shè)備提供統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)信號；所述的電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)包括設(shè)置在每級、且負(fù)責(zé)監(jiān)控各級時間同步主機(jī)的時鐘網(wǎng)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗時鐘的電力時間同步系統(tǒng)，其特征在于:所述的一級時間同步主機(jī)設(shè)置在省級調(diào)度中心，二級時間同步主機(jī)設(shè)置在地市調(diào)度中心，三級時間同步主機(jī)設(shè)置在各個廠站 中；相對應(yīng)地，省級調(diào)度中心中還設(shè)有一級時鐘網(wǎng)管；地市調(diào)度中心中還設(shè)有二級時鐘網(wǎng)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于北斗時鐘的電力時間同步系統(tǒng)，其特征在于:在省級調(diào)度中心設(shè)置兩臺一級時間同步主機(jī)；在地市調(diào)度中心設(shè)置兩臺二級時間同步主機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于北斗時鐘的電力時間同步系統(tǒng)，它由時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)和電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)構(gòu)成；所述的時間/頻率同步網(wǎng)絡(luò)包含一級時間同步主機(jī)、二級時間同步主機(jī)和三級時間同步主機(jī)，其中，二級時間同步主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和一級時間同步主機(jī)發(fā)布的PTP有線時間信號，并向外發(fā)出時間信息；三級時鐘主機(jī)分別獨(dú)立接收北斗衛(wèi)星無線時間信號和二級時鐘主機(jī)發(fā)布的時間信息，得到高精度的本地時間，為廠站內(nèi)二次系統(tǒng)設(shè)備提供統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)信號；所述的電力時間同步網(wǎng)管系統(tǒng)包括設(shè)置在每級、且負(fù)責(zé)監(jiān)控各級時間同步主機(jī)的時鐘網(wǎng)管；采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，保證整個電網(wǎng)的時間同步。
文檔編號H04L7/00GK203086488SQ20122071395
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者張東宏, 郭萍, 黃殿勛 申請人:河南省電力勘測設(shè)計(jì)院