b碼擴展時鐘裝置在智能變電站應用

擴展時鐘在智能變電站應用及其廣泛，主要是解決主時鐘輸出路數不夠或者傳輸距離過遠的問題，比如主時鐘在控制室放著，繼保室卻需要多路B碼信號，如果采用主時鐘直接輸出多路b碼信號到繼保室，布線麻煩，而且距離過長成本就會大大提高，但是如果在繼保室布置一臺B碼擴展裝置，就可以簡單解決上述問題。

1、電力系統時鐘同步需求分析

對于常規綜自站，繼電保護裝置模擬量采樣是通過二次電纜從電壓、電流互感器將二次量接入，并由裝置的A/D轉換單元集中采樣。這種方式模擬量輸出連續，采樣傳輸延時小，不同間隔間的數據具有天然同步性。而對于智能變電站，模擬量采樣由安裝于就地匯控柜內的合并單元實現，并通過光纖送到繼電保護裝置，這種分布式采樣使各間隔采樣數據之間失去了天然同步性?？玳g隔數據的同步是由保護裝置根據合并單元的處理延時通過插值重采樣的方式實現。由于各合并單元的數據處理延時不同，需要精確測量各合并單元的延時，并根據測量結果設置時延參數，否則延時測量誤差及參數整定錯誤將造成電壓、電流之間失去同步性。

不依賴于GPS的絕對時間，以站內同步時鐘系統作為同步信號源，利用了站內原有的同步時鐘信號，不受環境和場地的限制。具有同步精度高、接線簡單、適應性好的優點。

2、智能變電站的采樣同步方式

在智能變電站中電流、電壓采樣常用的兩種方式為電子式互感器加合并單元或電磁式互感器加合并單元，合并單元按間隔安裝于就地匯控柜內，通過光纖與保護裝置連接，通過光纖或二次電纜與電子式或電磁互感器相連。

變電站擴展裝置示意圖

這種分布式的采樣模式使各個間隔數據處理延時各不相同，帶來了多間隔電流、電壓之間數據同步采樣的問題。為確保保護裝置的運行可靠性，《智能變電站繼電保護技術規范》(Q/GDW-441)要求智能變電站間隔層IED與合并單元采用點對點方式，同時明確要求“繼電保護裝置不依賴于外部對時系統實現其保護功能”。點對點直采保證了傳輸延時的穩定性，避免了交換機排隊機制帶來的傳輸延時離散的問題。而整個采樣過程中的延時除了傳輸延時外，還包括多個環節的處理延時，在此以電子式互感器的點對點傳輸為例分析數據采樣環節的額定延時，

3、B碼擴展時鐘裝置的功能

擴展時鐘可接收全站同步時鐘系統的對時信號，包括IRIG-B光信號、TTL電平信號，并具有GPS天線接口，用于兼容GPS直接對時的同步方式。對外提供IRIG-B光纖脈沖、串口、TTL電平等多種信號用于同步觸發多臺繼電保護測試儀。

B碼擴展時鐘可以顯示當前時間，具有定時觸發功能，可以在設定的觸發時間到達后輸出同步觸發信號，改變測試儀的輸出狀態。B碼擴展裝置可以工作在三種模式下，分別為GPS模式：以內部集成GPS模塊的秒脈沖作為參照脈沖，由GPS天線完成授時同步；IRIG-B碼(光纖、TTL、RS422)模式：以輸入的B碼起始碼元為參照脈沖；內部時鐘模式：以輸出的秒脈沖為參照。通過上述多種接口的設置，可以兼容當前各種同步時鐘系統和繼電保護測試儀的對時接口，并能夠直接外接GPS天線。

4、B碼擴展裝置結構

B碼擴展裝置在硬件上分為控制單元、接收單元和發送單元?？刂茊卧撠熃馕鲲@示時間、人機操作、控制同步信號觸發及發送時間報文。接收單元由IRIG-B碼接口轉換電路和GPS解析模塊組成，IRIG-B碼接口電路將各種電氣形式的信號轉換為TTL電平，GPS解析模塊接收GPS天線的時間信號，以串口數據的形式傳給控制單元。

發送單元由邏輯控制電路、FPGA、串口和IRIG-B碼輸出電路組成。邏輯控制電路控制不同鏈路的同步觸發信號的選擇和傳遞，保證有效的同步觸發信號發送給被授時設備；FPGA輸出IRIG-B時間碼；串口通信電路將解析的時間報文以串行碼形式轉發給被授時設備。

電力系統采用B碼擴展裝置具有接線簡單、同步精度高，不受GPS信號接收質量的影響，可以用于站內多間隔和兩個站之間的線路光纖差動保護的同步整組的需要，能廣泛適用于合并單元模擬量輸入的各種保護的時鐘同步。

5、擴展時鐘介紹

西安同步電子科技有限公司生產研發B碼擴展裝置多年，擴展時鐘種類更是多達十幾種，電力主時鐘也是很多種類，完全滿足電力行業主從時鐘配套需求。擴展時鐘的特點一般都是輸出路數較多，不需要另外架設GPS北斗天線，只需要接收外部B碼信號即可。

SYN4505型標準同步時鐘既可以作為主時鐘也可以作為擴展時鐘，作為主時鐘必須內置高精度恒溫晶振，接收外部IRIG-B碼和GPS北斗衛星信號，那么如果作為擴展時鐘，那就不用接收gps北斗衛星信號，只需要接收IRIG-B碼信號，然后輸出1pps，1ppm，1pph，IRIG-B碼等時間信號，路數最多可達一百多路，完全滿足普通電力系統需求。

SYN4505A型時鐘同步系統是在標準同步時鐘的基礎上升級的一款電力時間同步系統，也是可以作為主時鐘和B碼擴展裝置，主要是增加了IRIG-B碼光纖輸入輸出，PTP輸入輸出等功能，作為擴展時鐘就可以接受IRIGB-碼光纖或者RS422輸入，也可以接收PTP輸入，是目前輸入輸出接口作為豐富的電力時間同步系統。

6、擴展時鐘廠家

西安同步電子科技有限公司生產的擴展時鐘在各電力部門長期穩定運行，得到用戶一致好評，歡迎有需要B碼擴展裝置的用戶隨時來電咨詢，我們會給予你合適的電力時鐘同步解決方案。