電力系統時鐘同步系統是利用全球定位系統GPS（北斗）時鐘對電廠、變電站的計算機監控系統、測控裝置、線路微機保護裝置、故障錄波裝置、電能量計費系統 等進行統一對時，這些自動化設備的內部都有實時時鐘，但是也有可能因為多種原因產生誤差，如初始值設備的不準確、石英晶體振蕩頻率誤差及其頻率振蕩的溫度漂移和老化漂移、電路中電容量的變化等。

因此需要實時對系統中的電子鐘進行校準， 當前主要是利用GPS和北斗衛星授時系統取得時間基準信號，并轉換成各種自動化設備需要的時間信號輸出，從而實現各個自動化設備的時間統一，實現了整個電廠、變電站的時鐘完全統一，提高整體電網系統運行的效率。

一、時間同步系統的組成

時間同步系統有多種組成方式，其典型形式有兩種，分別如下：

＊單主鐘時間同步系統

由一臺主時鐘、多臺從時鐘和信號傳輸介質組成，用以為被授時設備或系統對時，根據實際需要和技術要求，主時鐘可留有接收上一級時間同步系統下發的有線時間基準信號的接口。

＊雙主鐘時間同步系統

由兩臺主時鐘、多臺從時鐘和信號傳輸介質組成，用以為被授時設備或系統對時。根據實際需要和技術要求，主時鐘可留有接收上一級時間同步系統下發的有線時間基準信號的接口。

二、時間同步系統的配置

北斗＋GPS，適用于小型發電廠、35kV及以下變電站。

雙北斗＋雙GPS，適用于各級調控中心、大型發電廠、110kV及以上變電站。

01、 系統構成

授時方案設計了5個模塊：導航衛星信號接收模塊、時間解碼模塊、晶振計數模塊、模擬秒脈沖產生模塊、顯示模塊。

02、 系統原理

由導航衛星信號接收模塊接收衛星信號，輸出標準秒脈沖和時間碼至FPGA時間解碼模塊，FPGA解出時間信息并根據通訊協議發送給顯示模塊。晶振輸出脈沖至FPGA，晶振計數模塊記錄標準秒脈沖每個周期內晶振脈沖數。當記錄時間達到30min，計算這組數據的均值和方差。導航衛星失聯后，根據前30min計算的均值和方差動態設置晶振計數模塊的脈沖產生計數器閾值以產生高精度的模擬秒脈沖。

三、方案技術需求實現

主控選用飛凌FETMX6UL－C核心板

性能：NXP i．MX6UL Cortex－A7 主頻528MHZ

電源保障：雙電源供電，互為主備

LCD：顯示屏，人機交互

Key：前面板的按鍵

SPI：接FPGA。與FETMX6UL－C做信息交互

IIC：RTC芯片

串口：接GPS模塊和北斗模塊

GPIO：控制中斷

網口：2路，做通訊授時

平臺優勢：

FETMX6UL－C核心板基于NXP i．MX6UltraLite Cortex－A7 架構處理器設計，主頻528MHz，核心板采用兩組優質進口80P板對板連接器設計，獨特的電源管理架構相比ARM9系列的核心板功耗更低。嚴酷的溫度等級測試確保核心板在－40℃～＋85℃環境中穩定運行，最大支持8路UART、2路以太網、2路CAN等工業級總線接口。

行業發展貼士：

“四統一”時間同步裝置

調自〔2013〕82號文《國調中心關于加強電力系統時間同步運行管理工作的通知》要求“實現系統級的時間同步狀態在線監測功能”。

調自〔2014〕53號文《國調中心關于強化電力系統時間同步監測管理工作的通知》要求“電力系統時間同步監測遵循分級管理的原則，各級調度控制中心監測管理直調廠站和下級調度的時間同步狀況，廠站監控系統監測管理站內主要二次設備的時間同步狀況。通過分級時間同步監測系統，實現對電力系統時間同步的閉環管理”。

2015年，國調中心自動化處組織8個省市調、中國電科院、南瑞集團及國內10多個主要自動化設備廠家，以提高變電站自動化設備標準化程度和功能性能為目標，開展了時間同步裝置的“四統一、四規范”工作（簡稱“四統一”），統一外觀接口、信息模型、通信服務、監控圖形，規范參數配置、應用功能、版本管理、質量控制，制定《Q／GDW11539－2016 電力系統時間同步及監測技術規范》。

主要解決了以下問題：

1． 各廠家裝置使用界面、菜單面板指示燈和參數設置項存在明顯差異，不便于運維。

2． 大部分裝置不支持時間同步狀態在線監測功能，部分裝置多事件源切換功能存在缺陷，同時信息模型存在一定差異。

3． 裝置型號命名無明確規則，缺乏軟件版本管理手段。

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