电力体系是时刻相关体系,不管电压、电流、相角、功角改变,都是根据时刻轴的波形。近年来,超临界、超超临界机组相继并网运转,大区域电网互联,特高压输电技能得到开展。电网安全安稳运转对电力主动化设备提出了新的要求,特别是对时刻同步,要求继电维护设备、主动化设备、安全安稳操控体系、能量办理体系和出产信息办理体系等根据共同的时刻基准运转,以满意同步采样、体系安稳性判别、线路毛病定位、毛病录波、毛病剖析与事端反演时刻共同性要求。确保线路毛病测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性,以及电网事端剖析和安稳操控水平,进步运转功率及其可靠性。未来数字电力技能的推广使用,对时刻同步的要求会更高。
1电力体系时刻同步概略
现在,电力体系中的时刻同步处于变电站内GPS共同的状况,甚至有许多老旧变电站还没有完成GPS共同,需求对时的每套设备都装备一套独立的时钟体系。因为GPS设备品牌不同,性能不共同,形成站内、站与站之间时刻不共同。这些时刻接纳体系相互间不通用。无法互为备份,使得整个体系的可靠性无法确保。为了逐渐完成全电网的同一时刻,有必要在发电厂、变电站、操控中心、调度中心树立集中和共同的电力体系时刻同步体系,并且该体系应能根据不同的授时源树立时刻同步并互为热备用。
2电力体系对时刻同步的需求
电力主动化设备对时刻同步精度有不同的要求。一般来说,电力体系授时精度大致分为4类:
(1)时刻同步准确度不大于1μs:包含线路行波毛病测距设备、同步相量丈量设备、雷电定位体系、电子式互感器的兼并单元等。
(2)时刻同步准确度不大于1ms:包含毛病录波器、SOE设备、电气测控单元、RTU、功角丈量体系(40μs)、维护测控一体化设备、事情次序记载设备等。
(3)时刻同步准确度不大于10ms:包含微机维护设备、安全主动设备、馈线终端设备(FTU)、变压器终端设备(TTU)、配电网主动化体系等。
(4)时刻同步准确度不大于1s:包含电能量收集设备、负荷,用电监控终端设备、电气设备在线状况检测终端设备或主动记载仪、操控,调度中心数字显现时钟、火电厂和水电厂以及变电站计算机监控体系、监控与数据收集(sCADA),EMS、电能量计费体系(PBS)、继电维护及保证信息办理体系主站、电力商场技能支持体系等主站、负荷监控,用电办理体系主站、配电网主动化,办理体系主站、调度办理信息体系(DMlS)、企业办理信息体系(MlS)等。
3现在电力体系内时刻同步技能
电力体系设备常用的对时办法有以下4种:
(1)脉冲对时
也称硬对时,是运用脉冲的按时沿(上升沿或下降沿)来校准被授时设备。常用的脉冲对时信号有1PPS和分脉冲(1PPM),有些情况下也会用时脉冲(1PPH),其间1PPM和1PPH也可以经过累计1PPS得到。
脉冲对时的长处是授时精度高,运用被迫点时,适应性强;缺陷是只能校准到秒(用1PPS),其他数据需求人工预置。
(2)串口报文对时
也称软对时,是运用一组时刻数据(年、月、日、时、分、秒)按必定的格局(速率和次序等),经过串行通讯接口发送给被授时设备,被授时设备运用这组数据预置其内部时钟。常用的串行通讯接口为RS-232和RS-422/RS-485。
串口报文对时的长处是数据全面,不需求人工预置;缺陷是授时精度低,报文的格局需求授时和被授时设备两边约好。
现在,许多场合选用以上2种办法的组合办法,然后可以充沛运用两者的长处,战胜两者的缺陷。
(3)时刻编码办法对时
为了处理前2种对时办法的对立,在实践使用中常采纳2种对时办法结合的办法,即串口+脉冲。这种办法的缺陷是需求传送2个信号。为了更好地处理这个对立,选用世界通用时刻格局码,将脉冲对时的按时沿和串口报文对时的那组时刻数据结合在一起,构成一个脉冲串,来传输时刻信息。被授时设备可以从这个脉冲串中解分出按时沿和一组时刻数据。这便是现在常用的IRIG-B码,简称B码。
时刻编码办法对时的长处是数据全面。对时精度高,不需求人工预置;缺陷是编码相对杂乱。
(4)网络办法对时
网络办法对时根据网络时刻协议(NTP)、准确时刻协议(PTP)。现在,简略网络时刻协议(SNTP)使用较多。网络时钟传输的是以1900年1月1 日0时0分0秒算起时刻戳的用户数据协议(UDP)报文。用64位表明,前32位为秒,后32位为秒等分数。网络中报文往复时刻是可以预算的,因此选用补偿算法可以到达准确对时的意图。网络授时办法可以为接入网络的任何体系供给对时,其间NTP授时精度可到达50ms,PTP授时精度可到达 1μs,SNTP授时精度可到达1s。
网络办法对时的长处是根据现有网络,物理完成便利;缺陷是高精度补偿算法杂乱。
上述4种授时办法各有长处。实践使用中,在满意同步精度要求的前提下,考虑到经济性,选用组合办法授时,即在一套运转办理体系中并存多种办法,可以充沛使用授时时钟可以供给的信息。
