b码扩展时钟装置在智能变电站应用

扩展时钟在智能变电站应用及其广泛，主要是解决主时钟输出路数不够或者传输距离过远的问题，比如主时钟在控制室放着，继保室却需要多路B码信号，如果采用主时钟直接输出多路b码信号到继保室，布线麻烦，而且距离过长成本就会大大提高，但是如果在继保室布置一台B码扩展装置，就可以简单解决上述问题。

1、电力系统时钟同步需求分析

对于常规综自站，继电保护装置模拟量采样是通过二次电缆从电压、电流互感器将二次量接入，并由装置的A/D转换单元集中采样。这种方式模拟量输出连续，采样传输延时小，不同间隔间的数据具有天然同步性。而对于智能变电站，模拟量采样由安装于就地汇控柜内的合并单元实现，并通过光纤送到继电保护装置，这种分布式采样使各间隔采样数据之间失去了天然同步性。跨间隔数据的同步是由保护装置根据合并单元的处理延时通过插值重采样的方式实现。由于各合并单元的数据处理延时不同，需要精确测量各合并单元的延时，并根据测量结果设置时延参数，否则延时测量误差及参数整定错误将造成电压、电流之间失去同步性。

不依赖于GPS的绝对时间，以站内同步时钟系统作为同步信号源，利用了站内原有的同步时钟信号，不受环境和场地的限制。具有同步精度高、接线简单、适应性好的优点。

2、智能变电站的采样同步方式

在智能变电站中电流、电压采样常用的两种方式为电子式互感器加合并单元或电磁式互感器加合并单元，合并单元按间隔安装于就地汇控柜内，通过光纤与保护装置连接，通过光纤或二次电缆与电子式或电磁互感器相连。

变电站扩展装置示意图

这种分布式的采样模式使各个间隔数据处理延时各不相同，带来了多间隔电流、电压之间数据同步采样的问题。为确保保护装置的运行可靠性，《智能变电站继电保护技术规范》(Q/GDW-441)要求智能变电站间隔层IED与合并单元采用点对点方式，同时明确要求“继电保护装置不依赖于外部对时系统实现其保护功能”。点对点直采保证了传输延时的稳定性，避免了交换机排队机制带来的传输延时离散的问题。而整个采样过程中的延时除了传输延时外，还包括多个环节的处理延时，在此以电子式互感器的点对点传输为例分析数据采样环节的额定延时，

3、B码扩展时钟装置的功能

扩展时钟可接收全站同步时钟系统的对时信号，包括IRIG-B光信号、TTL电平信号，并具有GPS天线接口，用于兼容GPS直接对时的同步方式。对外提供IRIG-B光纤脉冲、串口、TTL电平等多种信号用于同步触发多台继电保护测试仪。

B码扩展时钟可以显示当前时间，具有定时触发功能，可以在设定的触发时间到达后输出同步触发信号，改变测试仪的输出状态。B码扩展装置可以工作在三种模式下，分别为GPS模式：以内部集成GPS模块的秒脉冲作为参照脉冲，由GPS天线完成授时同步；IRIG-B码(光纤、TTL、RS422)模式：以输入的B码起始码元为参照脉冲；内部时钟模式：以输出的秒脉冲为参照。通过上述多种接口的设置，可以兼容当前各种同步时钟系统和继电保护测试仪的对时接口，并能够直接外接GPS天线。

4、B码扩展装置结构

B码扩展装置在硬件上分为控制单元、接收单元和发送单元。控制单元负责解析显示时间、人机操作、控制同步信号触发及发送时间报文。接收单元由IRIG-B码接口转换电路和GPS解析模块组成，IRIG-B码接口电路将各种电气形式的信号转换为TTL电平，GPS解析模块接收GPS天线的时间信号，以串口数据的形式传给控制单元。

发送单元由逻辑控制电路、FPGA、串口和IRIG-B码输出电路组成。逻辑控制电路控制不同链路的同步触发信号的选择和传递，保证有效的同步触发信号发送给被授时设备；FPGA输出IRIG-B时间码；串口通信电路将解析的时间报文以串行码形式转发给被授时设备。

电力系统采用B码扩展装置具有接线简单、同步精度高，不受GPS信号接收质量的影响，可以用于站内多间隔和两个站之间的线路光纤差动保护的同步整组的需要，能广泛适用于合并单元模拟量输入的各种保护的时钟同步。

5、扩展时钟介绍

西安同步电子科技有限公司生产研发B码扩展装置多年，扩展时钟种类更是多达十几种，电力主时钟也是很多种类，完全满足电力行业主从时钟配套需求。扩展时钟的特点一般都是输出路数较多，不需要另外架设GPS北斗天线，只需要接收外部B码信号即可。

SYN4505型标准同步时钟既可以作为主时钟也可以作为扩展时钟，作为主时钟必须内置高精度恒温晶振，接收外部IRIG-B码和GPS北斗卫星信号，那么如果作为扩展时钟，那就不用接收gps北斗卫星信号，只需要接收IRIG-B码信号，然后输出1pps，1ppm，1pph，IRIG-B码等时间信号，路数最多可达一百多路，完全满足普通电力系统需求。

SYN4505A型时钟同步系统是在标准同步时钟的基础上升级的一款电力时间同步系统，也是可以作为主时钟和B码扩展装置，主要是增加了IRIG-B码光纤输入输出，PTP输入输出等功能，作为扩展时钟就可以接受IRIGB-码光纤或者RS422输入，也可以接收PTP输入，是目前输入输出接口作为丰富的电力时间同步系统。

6、扩展时钟厂家

西安同步电子科技有限公司生产的扩展时钟在各电力部门长期稳定运行，得到用户一致好评，欢迎有需要B码扩展装置的用户随时来电咨询，我们会给予你合适的电力时钟同步解决方案。