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授时赋能智能电网

发布时间:2023-08-23 作者: 来源: 阅读量:0

[摘要]无论从发电厂、变电站、到家庭用户、企业用户、以及新能源汽车等行业新兴应用终端,各个基础单元都需要时间同步。在精准的统一时间坐标中,我们才能确保整个电网以及终端应用的安全运行,因此,国家电网的架构和等级都严格按照时间同步的标准进行配置

无论从发电厂、变电站、到家庭用户、企业用户、以及新能源汽车等行业新兴应用终端,各个基础单元都需要时间同步。在精准的统一时间坐标中,我们才能确保整个电网以及终端应用的安全运行,因此,国家电网的架构和等级都严格按照时间同步的标准进行配置。

 

  电网中时间同步的实现方式?

 

  目前,我国主流的电网分为5-6级的架构,最高级是国家电网中心,它会设置一个主时钟,其下级架构还包括区域电网公司中心、各市供电公司以及各县供电公司设置的时钟。

 

  此外,作为整个电网的时间标准,主时钟常常选用冗余配置,输入两条GNSS,现在伴随着我国的北斗卫星系统组网成功,主要的时钟源也从单GPS渐渐转变成GPS+北斗的多卫星系统组合模式。

 

  在主流电网的核心机房设置一个基准主时钟,当作主流电网的时间标准,主要时钟选用冗余配置,输入两条GNSS。区域电网公司核心机房设置基准主时钟,当作整个区域电网的时间标准;主时钟选用冗余配置,输入两路GNSS,同期保留一路接收上级时间网提供的同步时钟信号,满足上级时间网的传输模式选择不同的输入功能模块。

 

  供电公司设置主时钟,为各省市提供330电压及变压站、直接收发电厂的时间标准。主时钟选用冗余配置,输入两条GNSS,一条DCLS,GNSS和DCLS输入可以设置成主、次备用。整个授时同步的过程中,时间同步服务器会接收到卫星信号剖析的输出精确秒脉冲信号,在根据传达网络对授时精度不同层次的要求,然后会将授时同步分配或传送到每个电网节点。

 

  时间同步信号类型包括以下一些类别:

 

  脉冲信号,1pps2. 时码信号,IRIG-B、DCLS时码3. 串口时间报文4. 网络授时,NTP、TCP/IP,IEEE1588

 

  时间同步在电网里面的几种不同精准度的应用:

 

  分布式输电线路故障精确定位系统

 

  传统的输电线路通常分布在偏远山区,或者一些环境、气候比较恶劣的地方,电路故障抢修耗时久、难度大;为了快速且精准的找到线缆故障发生地点,我们会在电网线路(间距20-30公里)上布设检测单元,检测单元会根据故障点传送的行波状态进行动态分析,数据通过网络传输至后台,在后台进行精准的定位。

 

  这里面有一个很关键的指标,决定了它定位的准确性,即GPS或者北斗的时间的精准度。

 

  目前行业里面常用的两种算法,一种是叫双端检测,一种单端检测。大家可以看到无论是双端检测还是单端检测,其实我们这里面最关键的TS、TR、TS2、TS1的同步精度决定了故障点的定位精度,u-blox授时模块时间同步精度最高可以达5ns,可以实现故障定位精度的显著提升。

 

  由于这种应用大部分的场景是从我们的传输线上进行互感取电的一个应用,是线路上互感取电应用的关键单元,就是说您的产品的功耗要求低,那么,我们除了精度高以外,我们超低功耗的技术可以保证设备长期运行,甚至断电的情况下,保证设备在电池供电的情况下还能稳定的工作。

 

  这些设备大多数安装在传输线路上,通常在环境偏远、人员不易到达的地方,因此设备的稳定度就极其重要。u-blox一直以来秉持零缺陷战略,以减少产品故障的发生,降低产品更换频率。

 

  GNSS授时产品分为绝对授时模式与差分授时模式。其中,绝对授时模式通过卫星播发的报文传输给GNSS授时模块,最高可实现5ns级别的授时精度,可全球覆盖。而在差分授时模式中,主单元会发送标准格式的报文和私有报文至从单元,以消除部分固定误差,提高授时精度。


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