GPS同步技术在智能变电站实用技术问答中的应用

第四节　GPS同步技术

1.变电站时间同步技术有哪几类?

答:为保证全网设备和系统的时间一致性以及变电站的正常运行，站内必须配置满足要求的时间系统。时间同步技术有三类:①同步脉冲方式。同步脉冲由统一时钟源提供，在现场应用较多的是基于北斗系统/GPS的变电站统一时钟。②简单网络时钟协议(SNTP)方式。SNTP是使用最普遍的国际互联网时间传输协议，也是DL/T 860《变电站通信网络和系统》中选用的站内对时规范，属于TCP/IP协议族，是一种基于软件协议的同步方式。③IEC 61588精确时间协议(PTP)，IEC 61588集成了网络通信、局部计算和分布式对象等多项技术，适用于所有通过支持多播的局域网进行通信的分布式系统，能够实现亚微秒级同步。

2.智能变电站全站时间同步系统具体方案是什么?

答:变电站内配置一套全站公用的时间同步系统，高精度时钟源按双重化配置，优先采用北斗系统标准授时信号进行时钟校正。时间同步系统可以输出SNTP、IRIG－B(DC)(串行时间B码)、1PPS(秒脉冲)等信号。站控层设备宜采用SNTP对时方式。间隔层、过程层设备采用IRIG－B、1PPS对时方式，条件具备时也可以采用IEC 61588网络对时。主时钟源要提供满足DL/T 860《变电站通信网络和系统》的通信接口，直接与自动化系统连接，将装置运行情况、锁定卫星数量、同时或失步状态等信息传输至站控层。

3.智能变电站配置同步时钟的原则是什么?

答:①应配置一套全站公用的时间同步系统，主时钟应双重化配置，支持北斗系统和GPS标准授时信号，优先采用北斗系统，时钟同步精度和守时精度满足站内所有设备的对时精度要求;②站控层设备宜采用SNTP对时方式;③间隔层和过程层设备宜采用IRIG－B、1PPS对时方式，条件具备时也可采用IEC 61588网络对时。

4.何为SNTP?

答:SNTP是互联网网络对时NTP的简化标准。NTP网络对时以GPS信号作为时间源，同时可选北斗等时间源，具有精度高、同步快的优点。在网络结构下NTP对时精度可达1 ms等级，在广域网内误差为10～100 ms。

5.何为IEEE 1588?(www.xing528.com)

答:IEEE 1588标准定义了一种用于分布式测量和控制系统的精密时间协议PTP(Precision Time Protocol)，其网络对时精度可达100 μs。该标准在提出之初是致力于工控和测量的精密时钟同步协议标准，目标是提供亚微秒的同步精度运用，后来引起了自动化通信等工业控制领域的关注。目前IEEE 1588是智能化变电站时间同步的网络对时方式时间同步的第一选择，其高精度时钟同步的实现需要硬件资源的支持。

6.何为IRIG－B?

答:IRIG－B是专为时钟传输而制定的时钟码标准，以BCD码方式输出，每秒钟输出一帧含有时间、日期和年份的时钟信息。码信号一般有B(TTL)电平方式、RS422电平方式、RS232电平方式、调制信号(AM)、光B码等形式。

在智能变电站中，广泛应用到2种B码信号:电平方式和光B码。

电平方式:主要用于近距离B码对时，比如时钟源对控制室内的保护装置进行对时。光B码:主要用于远距离B码对时，比如户外设备智能终端等，需要对时的设备距离8时钟源非常远，有的可能达到几百米远，此时再采用电平方式已经不能满足要求，必须采用光B码信号进行对时。

7.何为光秒脉冲对时?

答:脉冲对时方式是主时钟每隔一定的时间间隔输出一个精确的同步脉冲，被授时装置在接收到同步脉冲后进行对时，以消除装置内部时钟的走时误差。在智能变电站中，广泛应用到光秒脉冲对时，以提高对时的可靠性。

8.智能变电站对时的要求是什么?

答:合并单元、智能终端、保护装置可通过IRIG－B(DC)码对时，也可采用IEC 61588(IEEE 1588)标准进行网络对时，对时精度应满足要求。