网络时钟服务器在电力方面的应用方案

前言

授时是通过一定方式将代表这种时间尺度的时间信息传递给用户的一系列工作。现代随着科学技术的进步，网络时钟服务器的出现，授时手段得到长足发展：各种高精度授时技术相继产生，授时技术由陆基的短波．长波、低频时码授吋发展到星基的卫星授时，授时精度从早期的秒级发展到现在的纳秒、亚 纳秒、皮秒量级：授吋的精度和质量大大提高。当今社会，从基础科学研究天 文学、地球动力学，物理学等领域到工程技术领域通信与信息传递，导航   定位、卫星发射、武器试验．电力配送，能源、交通运输．地震监测和计量测试 领域，授时技术都得到了广泛的应用。这时，需要一套网络时钟服务器显得尤为重要。

时钟系统的搭建

1、电力系统的时间同步系统．包括主站端，厂站端和终端时间同步系统．其中主站端时间同步系统，为调度自动化系统．配网管理系统、调度生产管理信息系统、广域网测量系统．继电保护及故障信息管理系统、电量计费系统、电力市场支持系统，负荷控制系统等主站端应用系统提供时间服务，厂站段时间同步系统，厂站包括变电站、电厂、开关站、换流站等，变电站自动化系统、继电保护装置、测控装置、故障录波装置等提供时钟同步服务。

2、电厂对时间同步性能要求最高的部分主要体现在调度自动化系统，而桌面办公系统、电子挂钟等设备的同步需求为秒级。要求较低调度自动化系统主要包括调度支持系统、电能量计费、保护信息管理、电力市场技术支持、负荷监控、用电管理。配电网自动化管理、调度生产和企业管理等系统的主站。调度自动化系统对时间精度的要求优于1秒，一般使用的时间同步信号为NTP方式授时。

3、时钟系统由：授时天线、网络时钟服务器、授时软件、交换机等组成

授时天线， 授时天线主要使用在基站、电力、时钟等需要精密授时的场合

外形结构最大直径φ96mm

长    度126mm

连接电缆30米或任选

连接器BNC(默认)

装方式螺纹连接

网络时钟服务器：是从卫星上获取时间，经过内部的处理，将时间通过网口（SNTP/NTP协议）输出，然后接交换机，通过交换机给整个局域网的网络设备进行授时，从而达到时间统一功能。

时钟系统示意图：

功能使用说明：

将设备天线连接好，开机15分钟，等待同步时钟设备接受到卫星时间信息稳定后，用网线连接电脑上，在电脑的右下角点击日期，选择internet时间，选择“自动与internet时间服务器同步”服务器里输入 同步时钟的IP，点击立即更新，及表示同步功能已达到，如未同步成功，则表示该电脑没有开启NTP校时功能，请按照光盘里说明书开启即可。

安全性检测

1、NTP授时接受安全性检测。对于NTP来说，入侵者的理论目标有：植入错误的实际信息，破坏协议，用伪造的包来堵塞网络，服务器和客户，从而耗尽资源并否定对合法应用的服务。对于这些可能

存在的人侵，NTP建立了大量的防护机就如最基本的防护机制就是时间戳交换机制，它先天就能防止欺骗和重播攻击。

2、时间信息篡改测试，NTP服务器给NTP客户端授时，对时正确后30min，断开NTP服务器：用NTP欺骗服务器模拟NTP同样地址信息，时间信息不通，给NTP客户端对时：观察NTP客户端对时状态。

3、网络异常堵塞测试,ntp服务器给NTP客户端授时，对时正确后30min利用网络测试仪发送数据使NTP服务器端口堵塞，观察NTP客户端的对时状态。

网络时钟服务器特点总结

1）以卫星时间作为标准时钟源，使用网口接口方式获取GPS时间，其误差在毫秒级，准确可靠；

2）整个系统网络的成本较低，仅需要一套主机作为时钟源的GPS 硬件设备；

3）网络时钟服务器具有较强的灵活性及使用方便，傻瓜式操作，可以根据实际系统可以随时加入或减少连结到网络的设备；

4）一个服务器也对应于上万个客户端，一个客户端也可以对应多个服务器，不仅可以减少服务器的负荷，还可以在网络或设备存在故障时起到分流和冗余的作用，增强了系统工作的稳定性和可靠性；

网络时钟服务器存在的价值

时间信号的准确与否，直接关系到学校的日常生活、教学实验等。由于计算机技术、网络技术、通信技术、GPS授时技术等相关技术的发展，已经具备了为各个应用领域提供高精度授时的可能性。

在没有互联网或者外部时间基准的情况下进行时钟统一具有重要意义。时间从来就是一个非常重要的考虑因素。

结束语

在电力系统设备中，对于时间的精度有着非常高的要求，目前，在授时方面，应用比较普遍的是主站向远动设备软对时的方式，采用这种方式有着很大的一个弊端就是获取到一个误差比较大的一个时间基准。

如果采用站内串口授时向站内设备对时的方式，时间的精准度虽然可以达到要求，但是采用这样的对时方式，需要标准时钟和被对时设备之间只有很短的距离，并且这种对视方式需要的接口以及电缆都是单独的。

针对这种情况，就可以采用网络时间协议，使用网络时钟服务器，它有着较广泛的运用范围和较高的精准度与分辨率，可以运用于标准的操作系统以及局域网和广域网中。

通常情况下，甚至可以达到毫秒的级别。我们可以预见的是，随着以太网的逐步推广，网络时钟服务器将会更加广泛的运用于电力自动化设备中。