衛(wèi)星同步時鐘裝置，賦能電力行業(yè)授時系統(tǒng)全面改造

伴隨著中國經(jīng)濟高速發(fā)展，電力需求日益增長，火電、水電、風(fēng)電、新能源等各類發(fā)電廠已遍布大江南北，我國已躋身全球發(fā)電裝機大國行列。同時，信息化與工業(yè)化兩化融合逐步推進，代表先進生產(chǎn)力的新型自動化控制技術(shù)也廣泛應(yīng)用于各類電廠中。一方面，為控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換、分析和應(yīng)用提供了更好的平臺；另一方面，也對各種實時和歷史數(shù)據(jù)時間標(biāo)簽的準(zhǔn)確性提出了更高的要求。

提供標(biāo)準(zhǔn)時間的時鐘基準(zhǔn)是保障電廠、變電站乃至整個電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要措施之一。如果時鐘受到干擾，則會對國家關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞。

衛(wèi)星同步時鐘裝置作為國家電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一，可對電力系統(tǒng)中同步向量采集、頻率控制、功率調(diào)度、事件記錄、故障診斷、跨地區(qū)電力交換、智能電網(wǎng)、能源管理、數(shù)據(jù)一致性管理、安全和保護等系統(tǒng)的安全可靠運行提供保障。

在滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)對于時鐘功能性和安全性的基礎(chǔ)上，山東正瑞推出新一代電力系統(tǒng)衛(wèi)星同步時鐘裝置，可滿足單北斗衛(wèi)星信號接收

BG2000主時鐘就是提供高精度時間基準(zhǔn)的時間同步設(shè)備，該設(shè)備可跟蹤中國北斗衛(wèi)星,雙北斗板卡結(jié)構(gòu)，確保了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；雙北斗板卡設(shè)計衛(wèi)星時間信號互為備用，時間源可組合單北斗、雙北斗、IRIG-B時間碼基準(zhǔn)、NTP上游時間源等，保證了時間源的高可靠性和基準(zhǔn)時間信號的高精度性；該系統(tǒng)實現(xiàn)了輸出多制式串口、脈沖、網(wǎng)絡(luò)、B碼等，滿足多設(shè)備的要求，保證了時間需求的高精確度、高穩(wěn)定性、高安全性，高可靠性，模塊化插件式設(shè)計，輸出數(shù)量任意擴展，能滿足最多設(shè)備及系統(tǒng)的需要；完美的冗余和備份設(shè)計，保證了時間輸出信號永不丟失。將系統(tǒng)的時間同步精確度、穩(wěn)定性、安全性和可靠性提高到一個更新更高的臺階。

BG2000主時鐘采用表面貼裝技術(shù)生產(chǎn)，以高速芯片進行控制，具有精度高、穩(wěn)定性好、功能強、無積累誤差，不受地域、氣候等環(huán)境條件限制、性價比高和操作方便等特點，適合無人值守。廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)同步、通訊、交通管理及國防等需要對時、記時、守時等領(lǐng)域。

裝置輸出信號有標(biāo)準(zhǔn)RS232、RS422/RS485、IRIG-B（DC）、IRIG-B（AC）、TTL脈沖、差分脈沖、空接點脈沖、NTP網(wǎng)絡(luò)對時等多種接口形式，接口數(shù)量可根據(jù)要求擴展， 并可多路輸出秒、分、時等脈沖（可隨意轉(zhuǎn)換），方便與相關(guān)設(shè)備的駁接，實現(xiàn)單向或雙向通訊?？梢赃m應(yīng)各種不同設(shè)備的對時需要。

BG2000衛(wèi)星同步時鐘裝置特點

1.架架式結(jié)構(gòu)，2U、19”標(biāo)準(zhǔn)機箱,安裝方便，機箱經(jīng)防磁處理，抗干擾能力強。

2. 采用雙電源冗余供電，并選用高性能、寬范圍開關(guān)電源，工作穩(wěn)定可靠，裝置電源供電自適應(yīng)。（按訂貨技術(shù)協(xié)議配置，缺省為單電源。）

3. 采用BD1/BD2雙系統(tǒng)精密授時，支持單北斗、雙北斗聯(lián)合授時多種授時方式，并可通過串口、面板菜單等途徑修改授時方式?？赏ㄟ^數(shù)碼管在線顯示北斗衛(wèi)星的收星個數(shù)，直觀反映裝置的同步狀況。

4. 裝置前面板有“POWER”燈、“1PPS” 燈、“BD” 燈、“BD” 燈、“IRIG-B”燈、“B Error” 等多種工作狀態(tài)指示，便于運行值班人員的日常巡視。

5. 守時精度高。裝置內(nèi)部守時單元采用了先進的時間頻率測控技術(shù)與智能馴服算法，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時準(zhǔn)確度優(yōu)于7*10-9(0.42μS/分鐘)，即在外部時間基準(zhǔn)異常的情況下，每天時鐘自走時誤差不超過0.6毫秒。如選配銣原子鐘，10年自走時誤差不會超過3毫秒。

6. 模塊化結(jié)構(gòu)，NTP端口數(shù)量可靈活配置，最多配置14路NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時信號，端口可以靈活的配置使用，可以用在不斷增長變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中；還可用于不同的子網(wǎng)或不同的物理隔離的網(wǎng)絡(luò)中，使多個物理隔離的網(wǎng)絡(luò)共享時鐘資源。

7. 支持WINXP/WIN7/WIN8/WIN10/2000/2003/2008/vista、LINUX等操作系統(tǒng)及支持NTP協(xié)議的路由器、交換機、DVR、智能控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

8. 裝置有電源中斷告警、北斗失步告警、外部“IRIG-B”（后備時間基準(zhǔn)）消失告警多路報警（繼電器空接點）信號輸出。

BG2000衛(wèi)星同步時鐘裝置的基本原理

BG2000主時鐘原理框圖

1. 信號輸入:

為裝置提供一至四路外部時間基準(zhǔn)信號，包括單/雙北斗衛(wèi)星 信號輸入單元、IRIG-B單元、NTP網(wǎng)絡(luò)信號輸入單元?？奢敵霰倍沸l(wèi)星 信號/B碼信號丟失等報警信號，并提供一路可編程的TTL脈沖信號供時鐘的準(zhǔn)確度指標(biāo)測試。雙北斗衛(wèi)星信號輸入單元可分別獨立使用作為裝置“主”外部時間基準(zhǔn)，也可同時使用互為冗余。各種基準(zhǔn)的優(yōu)先順序按訂貨技術(shù)協(xié) 議配置。

2. 電源:

為整個裝置提供電源，并可輸出電源中斷報警信號。裝置提供單電源和雙電源兩種供電模式供客戶選擇。

3. 脈沖電路:

通過前面板編程輸出秒（1PPS）、分（1PPM）、時（1PPH）等可控制的同步脈沖信號。脈沖是光電隔離的TTL脈沖、差分脈沖或空接點脈沖。(可選)

4. IRIG-B輸出:

輸出正弦調(diào)制（AC）信號、TTL電平的IRIG-B碼、差分（485）電平信號的IRIG-B碼。(可選)

5. RS232/485:

輸出標(biāo)準(zhǔn)時間、日期等串行信息。(可選)

6. NTP網(wǎng)絡(luò)對時:

裝置以接收到的北斗衛(wèi)星信號（串口+1PPS）為時間源，通過NTP/SNTP協(xié)議同步網(wǎng)絡(luò)中的所有計算機、路由器、交換機、智能控制器等設(shè)備,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授時。

電力行業(yè)授時系統(tǒng)全面改造方式

改造目的：對原場站內(nèi)因老化、制造不合格、無法維護等無法滿足場站正常用時需求的衛(wèi)星時間同步裝置進行替換，采用滿足最新電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的單北斗、四統(tǒng)一、安全可控時間同步裝置。針對廠內(nèi)設(shè)備的用時狀態(tài)進行監(jiān)測管理，針對場站衛(wèi)星信號安全隔離裝置、主時鐘、從時鐘、監(jiān)測鐘、用時設(shè)備建設(shè)統(tǒng)一運行管理平臺，實時監(jiān)測時鐘運行狀態(tài)及用時設(shè)備對時精度，做到遠程管理、遠程控制、問題及時發(fā)現(xiàn)、故障及時處理。

在此基礎(chǔ)上，針對每臺主時鐘的衛(wèi)星信號接收機部署衛(wèi)星信號安全隔離裝置，對衛(wèi)星信號的有效性、可靠性進行精確保障。針對衛(wèi)星信號存在的干擾欺騙及時識別，威脅站點穩(wěn)定運行的情況及時發(fā)現(xiàn)處理，確保站點時間穩(wěn)定性和精確度，保障站內(nèi)高精度用時裝置的數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確無誤。

山東正瑞授時安全防護系列解決方案適用于常規(guī)變電站、小型水電/風(fēng)電/光伏電站，智能變電站、地調(diào)/省調(diào)，超高壓變電站/換流站、中/大/超大型發(fā)電廠等多種場景，可滿足最新電力條款要求，在實現(xiàn)電力系統(tǒng)時鐘完全統(tǒng)一的同時，保證衛(wèi)星信號的安全性，為全面提高電力系統(tǒng)的運行效率和安全管理水平賦能。

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