gps時鐘同步系統產品介紹

隨著現在社會的高科技的快速發展，自動控制系統/安防系統對統一時鐘的要求愈加迫切，自動控制系統中，繼電保護及其各種監控系統都需要對測控對象進行采樣,這些信息要求是同步采集,從自動系統的要求來看, 統一時鐘應滿足：1、無地域局限，即在任何地區可以獲得同樣的時間信號;2、無時間局限，即在每天的24h內的任何時間可獲得同樣的對時信號;3、抗干擾性強， 即對時信號應不受各種電磁干擾的影響;4、時間準確，即故障分析要求安防系統的時間信息精確在 1ms 之內。從以上對時信號的要求特點來看, 利用gps時鐘同步系統作為標準時鐘源能很好地滿足自動控制系統對時的4點特性。

一、gps時鐘授時方式

在控制系統中與gps時鐘同步器對時主要有 3 種方式: 串行口時間對時、時/分/秒脈沖對時、IRIG- B 格式碼對時。

(1) 串口時間對時。同步時鐘設備獲取到標準的衛星時間之后以串行數據流的方式輸出時間信息,各種自動裝置接收每秒一次的串行時間信息獲得時間同步, 串行口又分為 RS232 接口和RS422 接口方式。

(2) 脈沖對時。一般的 GPS 接收裝置都會提供1PPS 秒脈沖信號。1PPS 是一個與整秒時刻對應的脈沖信號, 其時間偏差<1μs, 非常適合各裝置的同步。通過秒脈沖接收、放大與多路復用設備, 將多路秒脈沖同時引入站內所有的測控裝置的秒脈沖接收輸入端。

（3）IRIG- B 方式對時: IRIG- B碼是專為時鐘的傳輸制定的時鐘碼。每秒輸出一幀按秒、分、時、日期的順序排列的時間信息。

通過上述方式, GPS 時鐘同步系統可以把時間信息傳送到變電所內的自動化裝置、微機保護裝置、故障錄波裝置、計算機監控系統。

二、gps時鐘同步產品選型表

三、GPS 時鐘同步系統存在問題及建議

  1、GPS 時鐘同步系統存在的問題

（1）裝置時鐘同步不準

多數綜自系統使用的gps時鐘同步器為外購設備，其性能和質量參差不齊。對 2005 年以前生產的綜自系統而言，設備內部 GPS 對時精度達不到功能要求。主要體現在GPS脈沖PPM、PPS精度不滿足小于1μs的要求。

集控站 GPS 時鐘統一系統對時方式下時差過大集控站 GPS 時鐘統一對時方式受集控站網絡、遠動通道、站內網絡等環節影響較大，稍有干擾，便會引起時差，且不易發現。

同一站內保護、測控裝置上顯示的時間相差較大早期對綜自系統GPS對時設備缺乏統一、有效的管理，對時方式不盡合理，有的設備廠家號稱有對時功能，但實際上難以實現。

（2）多套系統接入引發對時混亂

保信系統與后臺監控系統同時接入保護裝置的通訊口，如兩套系統均有對時功能，則容易引發對時混亂。

（3）缺乏對gps時鐘同步器的測試驗收手段

供電局層面基本沒有配置gps時鐘同步器測試設備，在驗收及定檢期間不能及時發現綜自系統內部對時問題。

2、GPS 時鐘同步系統運行維護建議

（1）定期核對全站時鐘

將全站時鐘核對作為日常巡檢的重要內容，做到時鐘同步問題的“及早發現、及時處理”。

（2）強化對gps時鐘同步器同步系統的管理

gps時鐘同步器對時系統涉及綜合自動化變電站內所有智能設備，涵蓋了自動化、保護、通信、儀表等專業。必須堅持以自動化專業為主，其它專業為輔的工作方式，共同配合，把好驗收關、定檢關，做細做實GPS時鐘同步系統的管理。

四、GPS接收機簡介

GPS接收板是GPS接收機的核心部件， GPS接收板接收衛星信號, GPS 信號包括 2 種載波( L1、L2) 和 2 種偽噪聲碼 ( P 碼、C/A 碼) 。我們使用 GPSOEM 板接收的數據是經過美國的偽噪聲碼對原始碼進行調制后, 再將噪聲碼調制在載波上形成的。實際上我們使用的是 C/A 碼―粗碼, 全球都能免費使用, P碼是精確碼, 不對民用開放。GPS OEM 板在接收到衛星信號后, 其內部硬件電路和軟件通過對接收到的信息進行解碼和處理, 能從中提取并輸出 2 種時間信號: 一是間隔為 1s 的同步脈沖信號 1PPS ( 電平為3V) , 它是與 1PPS 脈沖相對應的。

五、結束語

gps時鐘同步器已成為綜合自動化系統不可分割的一部分，GPS 時鐘同步系統的運行維護工作也變得越來越重要。各專業技術人員應提高對時鐘同步系統的認識，通力協作，確保時間統一、精確，為電力系統的安全、可靠運行提供重要支撐。