电力时钟同步系统设计方案

本文主要针对电力高精度时间应用需求，设计了一套电力时钟同步系统，主要对电力时钟同步系统中所包含的接收天线,ntp时钟同步系统，子钟等指标进行说明，并对设计中所遵循的原则及售后等事宜进行说明。

一、电力时钟同步系统简介

1、系统概述

电力时钟同步系统主要为电力提供准确、标准的时间，同时通过接口为智能化各系统提供标准的时间源。系统采用GPS/北斗双卫星导航定位系统中的时标信号作为标准时间源对时钟信号源进行校准，向电力场所的时钟及局域网内的服务器，各个工作站提供准确的时钟信号。

2、系统应用

电力时钟系统由GPS/北斗双卫星时间信号接收天线、ntp时钟同步系统、子钟、传输系统构成，为电力系统上开展业务提供提供统一标准的时间源.

电力时钟同步系统设计-应用图

ntp时钟同步系统与各个工作站采用网络线路传输方式。通过NTP时钟同步系统为电力时钟同步系统局域网内的各个工作站提供统一的时间参考。

为人防工程提供标准的时间源，满足电力系统的战备需要。接口兼容性强，包含当前所有主流授时接口，可根据客户要求定制的电力授时设备，能满足国外进口设备对B码等特殊接口的要求。

二、电力时钟同步系统技术要求

1、GPS/北斗双模接收天线

•电压驻波比应满足：≤2；

•阻抗应满足：50 欧姆；

•最高增益应满足：＞3dB ；

•增益范围应满足：＞40dB 。

2、天线放大器

•放大器增益 (不含电缆)应满足：<100dB；

•噪声系数应满足：<2dB；

•输出电压驻波比：＜2.0；

3、北斗/GPS双模接收机

•多通道；

•BD2 -B1 ；

•GPS -L1 ；

4、ntp时钟同步系统

•双机热备份功能；

•4U 19”标准机箱，

•LED显示年、月、日、星期、时、分、秒；

•输出标准时间信号包括（年、月、日、星期、时、分、秒）；

•1pps精度优于20ns；

•显示：卫星接收与锁定状态，（可选当前位置的经纬度，海拔高度参数）；

•主备冗余电源设计，无缝切换，具有更高的可靠性；

•独立走时精度高（可选择加铷钟）

•全硬件设计，无风扇，设备稳定可靠。

•串口：4路RS232，2路RS485

•手动北斗/GPS信号源设置；

•支持NTP V2/V3/V4及SNTP协议；

•支持IPV4，IPV6网络协议；

•客户终端同步精度：1-10ms(典型值，与网络传输性能有关)；

•用户容量：上万个；

•NTP 请求量：14000 次/秒；

5、电子时钟

•接口：RJ45；

•传输协议：TCP/IP

•LED显示单元发光强度：≥200cd/㎡；

•对比度：≥10：1；

•LED显示屏可视视角：≥±65º；

•LED显示屏MTBF：≥30000小时；

•独立计时精度：≤±0. 5秒/天；

•环境要求：工作温度0～＋50℃；

•电源电压：220V±10％；

•电源频率：50Hz±5%；

•恒流驱动，长时间运行无明显发烫现象；

•30米内能清晰的看到液晶屏内24小时制时间。

三、电力时钟同步系统的应用场所

电力时钟同步系统为电力系统时间、频率统一的综合保障系统，可广泛应用于电厂的各个不同的系统，便于构造整个电厂统一的时钟平台。在电力时钟同步系统设计中，我们主要考虑应用的场所包括：

1）DCS： 分散控制系统(DCS)是电厂自动化装置的重要组成部分，而且设备分散，往往电厂内有多套DCS系统，需要高精度的统一时间。

电力时钟同步系统通过提供标准的时频基准信号，不同场所的DCS都统一到标准时间，提供高精度的时间同步服务；

2）MIS：MIS主要有生产管理系统、OA系统、财务MIS，各系统之间相互独立，需要统一的时间基准。可采用串口或网口对MIS的各计算机、交换机、路由器等设备进行时间同步；

3）调度自动化系统：电厂调度自动化要求主站端与远方终端(RTU)的时间同步。利用电力时钟同步系统分别对主站和远端进行时间同步，统一各部分系统时间，进行科学的调度和管理；

4）故障录波器：微机故障录波器记录各故障发生的时间，是分析故障的主要设备。利用卫星授时技术为每台故障录波器进行时间同步，从而使全系统故障录波器时间同步，有利于对故障进行分析；

5）功角实时监测：通过同时测量系统两端电压之间的相位差，可监视两端运行电气相角，以满足控制调节应用的需要；

6）能量管理系统：利用时间同步系统，满足对电力周波、工频时钟和共频钟差测量的需要；

7)电子时钟：电子时钟可安置在大厅、集控室、会议室和其他需要显示时间的场合。

四、电力时钟同步系统的使用标准

1、主要设计依据

T5009-2004 《时钟系统设计规范》；

电力系统相关负责人提出的使用功能要求；

电力系统相关负责人提供的图纸及相关资料。

2、设计保证

电力时钟同步系统设计符合国家产业政策要求，基于北斗或GPS卫星进行高精度授时，作为提供综合、集成、接口丰富的高精度时频保障平台，具有授时精度高、可靠性高、接口丰富、应用范围广等特点，可较好地统一电力设备和系统时间，同时项目具有较好的经济效益和社会效益。

3、计量

1）电力时钟同步系统包括天线、避雷器、ntp时钟同步系统、子钟、等基准时钟系统设备，以台或套计量；

2）电力时钟同步系统是依据国家有关现行产品标准、设计规范、施工验收规范、技术操作规程、质量评定标准和安全操作规程编制的；

3）电力时钟同步系统是按下列正常的施工条件进行编制的：

a.设备、材料、成品、半成品和构件完整无损，符合质量标准和相应设计要求，附有合格证书等记录；

b.水、电供应均满足安装施工正常使用；

c.正常的气候、地理条件和施工环境。

五、电力时钟同步系统的质量保证及售后服务

1、产品质量保证期

自验收合格之日起，本项目中由我公司提供的电力时钟同步系统设备，均由我公司设备所规定的免费质保期执行。

2、售后服务内容

我公司对所提供的产品进行品质保证，并提供完善的技术支持和售后服务

同时提供技术援助电话，解答在使用中遇到的问题，及时提出解决问题的建议。

在质保期内，关于电力时钟同步系统的产品技术升级，我公司会及时通知。

六、小结

电力时钟同步系统通过对电力设备（系统）统一授时，为生产调度系统、计算机监控系统、MIS系统、故障录波器、用电负荷管理系统、电能量记费系统、功角测量装置、各种输煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脱硫PLC、周波测量等提供高精度的时间基准，为实时掌握电厂的生产运行状况、故障定位、决策分析，提供科学的决策依据和管理手段。

对于电力时钟同步系统方案的完善性还在不断的修整中，我们将致力做最好的时频服务！