GPS时间系统保证电网时间统一

一、gps时间系统概述

从GPS时间系统能获得精度为1μs的脉冲信号和时间代码，从而实现电网高精度高可靠性的时间统一，促进电力系统自动化技术发展，为电网稳定运行带来技术突破。

GPS时间系统采用原子时AT1秒长作时间基准，秒长定义为铯原子CS133基态的两个超精细能级间跃迁辐射振荡9192631170周所持续的时间，时间起算的原点定义在1980年1月6日世界协调时UTC0时，启动后不跳秒，保证时间的连续。以后随着时间积累，GPS时与UTC时的整秒差以及秒以下的差异通过时间服务部门定期公布。

二、GPS时间系统的对时方式

GPS时间系统有以下几个对时方式：无源脉冲对时（空接点）、有源脉冲对时（有源接点）、IRIG-B码对时和串口对时等。

gps时间系统原理图

2.1　脉冲对时

脉冲对时分为：秒脉冲（1PPS）、分脉冲（1PPM）和时脉冲（1PPH）。脉冲信号是以1秒、1分或者1个小时、以精度为1μs的国际标准信号，去同步电网中运行设备的时钟，能解决同一电网时间统一的难题。对于接受脉冲对时的电气自动化装置和保护装置，如：山东山大的故障录波器和南京东大的厂用电快切装置，就可以采用分脉冲对时。

具体对时方法为：将脉冲信号线接至保护装置和自动装置对时接口，接入装置时必须注意装置接收的是无源脉冲还是有源脉冲，一般需要对时的装置说明书上会有明确说明对时要求。如果没有明确说明，也可以用万用表测量装置上脉冲对时接口是否有24V电压而确定，如有24V电压，则装置采用无源脉冲对时；反之，为有源脉冲对时。脉冲对时信号接好后，需要手动将装置的时间：年、月、日、时、分按照标准时钟调准，这样，每隔1分钟，保护和自动装置自动接受GPS时钟同步信号，将装置时间校准。

2.2　时间码对时

由高精度晶振构成的振荡器经过分频能产生满足采样率要求的时钟信号，它每隔1s被GPS的秒脉冲(1PPS)信号同步一次(相位锁定)，保证振荡器输出的脉冲信号前沿与GPS时钟同步，与UTC具有1μs的同步精度。

在发电厂电气设备中，普遍采用后台监控和信息子站来对各台保护装置进行监控和操作。这些设备可以采用时间码来对时。

具体方法为：将GPS装置给后台监控或者信息子站下发对时码，把后台监控或者信息子站系统主机时钟和GPS时钟拉入同步，再由后台监控或者信息子站下发对时报文，将连接在该系统上的各台保护装置时间统一。

采用时间码对时普遍采用RS-232通讯接口和相关对时软件实现，连接时应注意GPS时间系统和后台监控或者信息子站的距离，如果距离太远，不满足RS-232通讯要求的，要采用RS-485通讯或者光纤通讯，GPS时间系统自带有485输出端口和光纤输出端口，只用在后台监控或者信息子站加装RS485转RS232或者光电转换器即可实现。

2.3 GPS时间系统的扩展功能

在发电厂电气设备中，主机设备和变电站相距较远，而电气保护装置和自动装置较多，只有一台GPS时钟装置往往不能满足对所有电气保护装置和自动装置的对时。这样需要用到GPS时钟装置的扩展功能。

具体实现的方法：在主机继电保护间装设GPS时间系统一套，为主机保护和自动装置对时；在变电站继电保护间装设GPS时间系统扩展装置一台，与主时钟用光纤连接通讯，接受主时钟B码对时信号，再由扩展装置给变电站所有保护和自动装置进行对时。

三、gps时间系统介绍

下面以西安同步电子科技有限公司生产的两款gps时间系统为例给大家介绍一下：

SYN4505A型gps时间系统是电力行业通用的时钟系统，整机采用4u插卡式机箱设计，输出各种电力对时信号，包括1pps，1ppm，1pph，IRIG-B码，NTP，sntp，PTP，空接点等，物理电平接口有：TTL，232，光口，交流口，空接点，干接点等，完全满足电力系统的绝大多数对时要求。

SYN4505型gps时间系统是基础版电力系统时钟，主要输出各种时钟信号，可以兼容gps北斗混合模式，支持多种工作模式，7寸大屏显示，支持交直流供电，双电源冗余配置，是理想的电力时间系统产品。

四、厂家介绍

西安同步电子科技有限公司生产gps时间系统相关设备的历史已经快10年了，经过多年的技术积累，生产的授时产品多达上百种，满足客户的各种不同定制需求，掌握授时核心技术，是具有自主知识产权的优秀时间频率厂家。

公司具有gps时间系统自动化生产线一条，时间频率测量系统一套，时频技术人员数十人，完全满足研发生产gps时间系统所有产品的能力，是国内少有的具有自主开发能力的gps时间系统厂家。