變電站內GPS對時的解決方案

在變電站中，各類自動化及繼電保護裝置的時間同步是進行事故分析的基準，計算機監控系統、故障錄波器和微機保護裝置都需要由統一的時鐘源向它們提供標準時間。國內變電站主要以GPS時間信號作為主時鐘的外部時間基準。

3種對時方式：硬對時（分對時或秒對時）、軟對時（即由通訊報文來對時）和編碼對時（應用廣泛的IRIG-B對時）。

軟對時是以通訊報文的方式實現的，這個時間是包括年、月、日、時、分、秒、毫秒在內的完整時間，監控系統中一般是：總控或遠動裝置與GPS裝置通訊以獲得GPS的時間，再以廣播報文的方式發送到裝置。這種廣播的對時一般每隔一段時間廣播一次，如南瑞RCS-9698CD是1分鐘下發一次。報文對時會受距離限制，如RS-232口傳輸距離為30m。由于對時報文存在固有傳播延時誤差，所以在精度要求高的場合不能滿足要求。

硬對時一般用分對時或秒對時，分對時將秒清零、秒對時將毫秒清零。理論上講，秒對時精度要高于分對時。分脈沖對時方式是現在國內外微機保護較常采用。在南瑞RCS-900系列微機保護中，可以在“裝置參數”中設置為“分對時”還是“秒對時”。若在液晶上有開入量顯示，當有0和1的變化，則說明已經對上時了。

硬對時按接線方式又可分成差分對時與空接點方式兩種。

差分是類似于485的電平信號，以總線方式將所有裝置掛在上面，GPS裝置定時（一般是整秒時）通過兩根信號線中A（+）與B（-）的電平變化脈沖向裝置發出對時信號。這種對時方式可以節省GPS輸出口數、GPS裝置與各保護測控裝置之間的對時線，還能保證對時的總線同步；如RCS-9000系列裝置就是采用差分方式對時。

空接點方式是類似于繼電器的接點信號，GPS裝置對時接點輸出與每臺保護測控裝置對時輸入一一對應連接。注意我們說GPS裝置以空接點方式輸出其實其內部是一個三極管，有方向性，而且不能承受高電壓，一般要求是24伏開入，如果用戶是要220V的開入要做特殊的處理。

編碼對時：目前常用的IRIG-B對時，分調制和非調制兩種。IRIG-B碼實際上也可以看作是一種綜合對時方案，因為在其報文中包含了秒、分、小時、日期等時間信息，同時每一幀報文的第一個跳變又對應于整秒，相當于秒脈沖同步信號。

為提高精度，變電站中一般采用硬對時和軟對時相結合的方式，即裝置通過通訊報文獲取年月日時分秒信息，同時通過脈沖信號精確到ms、us，對于有編碼對時口（如IRIG-B）的裝置優先用編碼對時。