衛星同步時(shí)鐘裝置，賦能電力行業(yè)授時(shí)系統全面改造

伴隨著(zhù)中國經(jīng)濟高速發(fā)展，電力需求日益增長(cháng)，火電、水電、風(fēng)電、新能源等各類(lèi)發(fā)電廠(chǎng)已遍布大江南北，我國已躋身全球發(fā)電裝機大國行列。同時(shí)，信息化與工業(yè)化兩化融合逐步推進(jìn)，代表先進(jìn)生產(chǎn)力的新型自動(dòng)化控制技術(shù)也廣泛應用于各類(lèi)電廠(chǎng)中。一方面，為控制系統和信息系統之間的數據交換、分析和應用提供了更好的平臺；另一方面，也對各種實(shí)時(shí)和歷史數據時(shí)間標簽的準確性提出了更高的要求。

提供標準時(shí)間的時(shí)鐘基準是保障電廠(chǎng)、變電站乃至整個(gè)電力系統安全穩定運行的重要措施之一。如果時(shí)鐘受到干擾，則會(huì )對國家關(guān)鍵信息基礎設施造成破壞。

衛星同步時(shí)鐘裝置作為國家電力系統最重要的設備之一，可對電力系統中同步向量采集、頻率控制、功率調度、事件記錄、故障診斷、跨地區電力交換、智能電網(wǎng)、能源管理、數據一致性管理、安全和保護等系統的安全可靠運行提供保障。

在滿(mǎn)足當前電力系統對于時(shí)鐘功能性和安全性的基礎上，山東正瑞推出新一代電力系統衛星同步時(shí)鐘裝置，可滿(mǎn)足單北斗衛星信號接收

BG2000主時(shí)鐘就是提供高精度時(shí)間基準的時(shí)間同步設備，該設備可跟蹤中國北斗衛星,雙北斗板卡結構，確保了系統的安全性和穩定性；雙北斗板卡設計衛星時(shí)間信號互為備用，時(shí)間源可組合單北斗、雙北斗、IRIG-B時(shí)間碼基準、NTP上游時(shí)間源等，保證了時(shí)間源的高可靠性和基準時(shí)間信號的高精度性；該系統實(shí)現了輸出多制式串口、脈沖、網(wǎng)絡(luò )、B碼等，滿(mǎn)足多設備的要求，保證了時(shí)間需求的高精確度、高穩定性、高安全性，高可靠性，模塊化插件式設計，輸出數量任意擴展，能滿(mǎn)足最多設備及系統的需要；完美的冗余和備份設計，保證了時(shí)間輸出信號永不丟失。將系統的時(shí)間同步精確度、穩定性、安全性和可靠性提高到一個(gè)更新更高的臺階。

BG2000主時(shí)鐘采用表面貼裝技術(shù)生產(chǎn)，以高速芯片進(jìn)行控制，具有精度高、穩定性好、功能強、無(wú)積累誤差，不受地域、氣候等環(huán)境條件限制、性?xún)r(jià)比高和操作方便等特點(diǎn)，適合無(wú)人值守。廣泛應用于電力系統、網(wǎng)絡(luò )同步、通訊、交通管理及國防等需要對時(shí)、記時(shí)、守時(shí)等領(lǐng)域。

裝置輸出信號有標準RS232、RS422/RS485、IRIG-B（DC）、IRIG-B（AC）、TTL脈沖、差分脈沖、空接點(diǎn)脈沖、NTP網(wǎng)絡(luò )對時(shí)等多種接口形式，接口數量可根據要求擴展， 并可多路輸出秒、分、時(shí)等脈沖（可隨意轉換），方便與相關(guān)設備的駁接，實(shí)現單向或雙向通訊?？梢赃m應各種不同設備的對時(shí)需要。

BG2000衛星同步時(shí)鐘裝置特點(diǎn)

1.架架式結構，2U、19”標準機箱,安裝方便，機箱經(jīng)防磁處理，抗干擾能力強。

2. 采用雙電源冗余供電，并選用高性能、寬范圍開(kāi)關(guān)電源，工作穩定可靠，裝置電源供電自適應。（按訂貨技術(shù)協(xié)議配置，缺省為單電源。）

3. 采用BD1/BD2雙系統精密授時(shí)，支持單北斗、雙北斗聯(lián)合授時(shí)多種授時(shí)方式，并可通過(guò)串口、面板菜單等途徑修改授時(shí)方式?？赏ㄟ^(guò)數碼管在線(xiàn)顯示北斗衛星的收星個(gè)數，直觀(guān)反映裝置的同步狀況。

4. 裝置前面板有“POWER”燈、“1PPS” 燈、“BD” 燈、“BD” 燈、“IRIG-B”燈、“B Error” 等多種工作狀態(tài)指示，便于運行值班人員的日常巡視。

5. 守時(shí)精度高。裝置內部守時(shí)單元采用了先進(jìn)的時(shí)間頻率測控技術(shù)與智能馴服算法，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時(shí)準確度優(yōu)于7*10-9(0.42μS/分鐘)，即在外部時(shí)間基準異常的情況下，每天時(shí)鐘自走時(shí)誤差不超過(guò)0.6毫秒。如選配銣原子鐘，10年自走時(shí)誤差不會(huì )超過(guò)3毫秒。

6. 模塊化結構，NTP端口數量可靈活配置，最多配置14路NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò )對時(shí)信號，端口可以靈活的配置使用，可以用在不斷增長(cháng)變化的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中；還可用于不同的子網(wǎng)或不同的物理隔離的網(wǎng)絡(luò )中，使多個(gè)物理隔離的網(wǎng)絡(luò )共享時(shí)鐘資源。

7. 支持WINXP/WIN7/WIN8/WIN10/2000/2003/2008/vista、LINUX等操作系統及支持NTP協(xié)議的路由器、交換機、DVR、智能控制器等網(wǎng)絡(luò )設備。

8. 裝置有電源中斷告警、北斗失步告警、外部“IRIG-B”（后備時(shí)間基準）消失告警多路報警（繼電器空接點(diǎn)）信號輸出。

BG2000衛星同步時(shí)鐘裝置的基本原理

BG2000主時(shí)鐘原理框圖

1. 信號輸入:

為裝置提供一至四路外部時(shí)間基準信號，包括單/雙北斗衛星 信號輸入單元、IRIG-B單元、NTP網(wǎng)絡(luò )信號輸入單元?？奢敵霰倍沸l星 信號/B碼信號丟失等報警信號，并提供一路可編程的TTL脈沖信號供時(shí)鐘的準確度指標測試。雙北斗衛星信號輸入單元可分別獨立使用作為裝置“主”外部時(shí)間基準，也可同時(shí)使用互為冗余。各種基準的優(yōu)先順序按訂貨技術(shù)協(xié) 議配置。

2. 電源:

為整個(gè)裝置提供電源，并可輸出電源中斷報警信號。裝置提供單電源和雙電源兩種供電模式供客戶(hù)選擇。

3. 脈沖電路:

通過(guò)前面板編程輸出秒（1PPS）、分（1PPM）、時(shí)（1PPH）等可控制的同步脈沖信號。脈沖是光電隔離的TTL脈沖、差分脈沖或空接點(diǎn)脈沖。(可選)

4. IRIG-B輸出:

輸出正弦調制（AC）信號、TTL電平的IRIG-B碼、差分（485）電平信號的IRIG-B碼。(可選)

5. RS232/485:

輸出標準時(shí)間、日期等串行信息。(可選)

6. NTP網(wǎng)絡(luò )對時(shí):

裝置以接收到的北斗衛星信號（串口+1PPS）為時(shí)間源，通過(guò)NTP/SNTP協(xié)議同步網(wǎng)絡(luò )中的所有計算機、路由器、交換機、智能控制器等設備,實(shí)現網(wǎng)絡(luò )授時(shí)。

電力行業(yè)授時(shí)系統全面改造方式

改造目的：對原場(chǎng)站內因老化、制造不合格、無(wú)法維護等無(wú)法滿(mǎn)足場(chǎng)站正常用時(shí)需求的衛星時(shí)間同步裝置進(jìn)行替換，采用滿(mǎn)足最新電網(wǎng)標準的單北斗、四統一、安全可控時(shí)間同步裝置。針對廠(chǎng)內設備的用時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監測管理，針對場(chǎng)站衛星信號安全隔離裝置、主時(shí)鐘、從時(shí)鐘、監測鐘、用時(shí)設備建設統一運行管理平臺，實(shí)時(shí)監測時(shí)鐘運行狀態(tài)及用時(shí)設備對時(shí)精度，做到遠程管理、遠程控制、問(wèn)題及時(shí)發(fā)現、故障及時(shí)處理。

在此基礎上，針對每臺主時(shí)鐘的衛星信號接收機部署衛星信號安全隔離裝置，對衛星信號的有效性、可靠性進(jìn)行精確保障。針對衛星信號存在的干擾欺騙及時(shí)識別，威脅站點(diǎn)穩定運行的情況及時(shí)發(fā)現處理，確保站點(diǎn)時(shí)間穩定性和精確度，保障站內高精度用時(shí)裝置的數據采集準確無(wú)誤。

山東正瑞授時(shí)安全防護系列解決方案適用于常規變電站、小型水電/風(fēng)電/光伏電站，智能變電站、地調/省調，超高壓變電站/換流站、中/大/超大型發(fā)電廠(chǎng)等多種場(chǎng)景，可滿(mǎn)足最新電力條款要求，在實(shí)現電力系統時(shí)鐘完全統一的同時(shí)，保證衛星信號的安全性，為全面提高電力系統的運行效率和安全管理水平賦能。

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