時(shí)鐘同步系統(tǒng)

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時(shí)間同步系統(tǒng)是一種能接收外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，并按照要求的時(shí)間精度向外輸出時(shí)間同步信號(hào)和時(shí)間信息的系統(tǒng)。它能使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它時(shí)鐘對(duì)準(zhǔn)并同步，通俗來(lái)說(shuō)時(shí)間同步就是采取技術(shù)措施對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)鐘實(shí)施高精度“對(duì)表”。GPS定時(shí)準(zhǔn)確度取決于信號(hào)發(fā)射端、信號(hào)在傳輸過(guò)程中和接收端所引入的誤差，主要誤差有:◆信號(hào)發(fā)射端:wei星鐘誤差、衛(wèi)xing星歷(位置)誤差。時(shí)間同步廣泛應(yīng)用于各類信息系統(tǒng)，尤其是對(duì)時(shí)間敏感的復(fù)雜信息系統(tǒng)中。以電力系統(tǒng)智能變電站為例，各類裝置需要時(shí)間同步，以保證各類裝置動(dòng)作順序正確且適應(yīng)電信號(hào)以光速運(yùn)行的環(huán)境條件，如果時(shí)間不同步，嚴(yán)重情況下有可能將造成系統(tǒng)癱瘓。

變電站應(yīng)用變電站時(shí)間同步系統(tǒng)是站內(nèi)系統(tǒng)故障分析和處理的時(shí)間依據(jù)，也是提高電網(wǎng)運(yùn)行管理水平的必要技術(shù)手段。時(shí)間同步系統(tǒng)主要包括GPS天線、GPS時(shí)間接收和主時(shí)鐘、熱備用時(shí)鐘、主/備切換邏輯、各種脈沖轉(zhuǎn)換器、光纖和連接纜線。目前我國(guó)電力系統(tǒng)采用的基準(zhǔn)時(shí)鐘源主要分為兩種：一種是高精度的原子鐘，另一種是全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航wei星（GPS）發(fā)送的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)。

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智能變電站配置一套公用的時(shí)間同步系統(tǒng)，主時(shí)鐘雙重化配置，支持北斗系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)單向標(biāo)準(zhǔn)授時(shí)信號(hào)，優(yōu)先采用北斗系統(tǒng)，時(shí)鐘同步精度和守時(shí)精度滿足站內(nèi)所有設(shè)備的對(duì)時(shí)精度要求，站控層設(shè)備采用SNTP網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式，間隔層和過(guò)程層設(shè)備采用IRIG-B（DC）碼對(duì)時(shí)方式，預(yù)留IEC 61588接口

GPS時(shí)鐘信號(hào)輸出

目前，電廠用到的GPS時(shí)鐘輸出信號(hào)主要有以下三種類型:

1.2.1 1PPS/1PPM輸出

此格式時(shí)間信號(hào)每秒或每分時(shí)輸出一個(gè)脈沖。顯然，時(shí)鐘脈沖輸出不含具體時(shí)間信息。

1.2.2 IRIG-B輸出

IRIG(美國(guó)the Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H幾種編碼標(biāo)準(zhǔn)(IRIG Standard 200-98)。其中在時(shí)鐘同步應(yīng)用中使用zui多的是IRIG-B編碼，有bc電平偏移(DC碼)、1kHz正弦載波調(diào)幅(AC碼)等格式。（3）I/O單元、SIMADYND保護(hù)系統(tǒng)和線路保護(hù)、母差保護(hù)裝置：通過(guò)分脈沖來(lái)同步。IRIG-B信號(hào)每秒輸出一幀(1fps)，每幀長(zhǎng)為一秒。一幀共有100個(gè)碼元(100pps)，每個(gè)碼元寬10ms，由不同正脈沖寬度的碼元來(lái)代表二進(jìn)制0、1和位置標(biāo)志位(P)，見(jiàn)圖1.2.2-1。

為便于理解，圖1.2.2-2給出了某個(gè)IRIG-B時(shí)間幀的輸出例子。在實(shí)際環(huán)境的應(yīng)用中，少數(shù)醫(yī)院設(shè)備可能受到醫(yī)院某個(gè)配置表的限制而關(guān)閉了NTP協(xié)議，所以在使用時(shí)，就需要打開(kāi)NTP功能。其中的秒、分、時(shí)、天(自當(dāng)年1月1日起天數(shù))用BCD碼表示，控制功能碼和標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制當(dāng)天秒數(shù)碼(Straight Binary Seconds Time of Day，SBS)則以一串二進(jìn)制'0'填充(CF和SBS可選用，本例未采用)。

1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485輸出

此時(shí)鐘輸出通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)串行接口發(fā)送一串以ASCII碼表示的日期和時(shí)間報(bào)文，每秒輸出一次。時(shí)間報(bào)文中可插入奇偶校驗(yàn)、時(shí)鐘狀態(tài)、診斷信息等。此輸出目前無(wú)標(biāo)準(zhǔn)格式，下圖為一個(gè)用17個(gè)字節(jié)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的實(shí)例: