變電站內(nèi)GPS對時的解決方案

在變電站中，各類自動化及繼電保護(hù)裝置的時間同步是進(jìn)行事故分析的基準(zhǔn)，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、故障錄波器和微機(jī)保護(hù)裝置都需要由統(tǒng)一的時鐘源向它們提供標(biāo)準(zhǔn)時間。國內(nèi)變電站主要以GPS時間信號作為主時鐘的外部時間基準(zhǔn)。

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(yīng)用廣泛的IRIG-B對時）。

軟對時是以通訊報文的方式實現(xiàn)的，這個時間是包括年、月、日、時、分、秒、毫秒在內(nèi)的完整時間，監(jiān)控系統(tǒng)中一般是：總控或遠(yuǎn)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(fā)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(fā)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(xiàn)在國內(nèi)外微機(jī)保護(hù)較常采用。在南瑞RCS-900系列微機(jī)保護(hù)中，可以在“裝置參數(shù)”中設(shè)置為“分對時”還是“秒對時”。若在液晶上有開入量顯示，當(dāng)有0和1的變化，則說明已經(jīng)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(fā)出對時信號。這種對時方式可以節(jié)省GPS輸出口數(shù)、GPS裝置與各保護(hù)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(hù)測控裝置對時輸入一一對應(yīng)連接。注意我們說GPS裝置以空接點方式輸出其實其內(nèi)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(diào)制和非調(diào)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(yīng)于整秒，相當(dāng)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(jié)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(yōu)先用編碼對時。