基于多时钟源的时间同步系统设计与应用

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1、第２６卷第３期电力科学与技术学报Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．３２０１１年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＩＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＳｅｐ．２０１１基于多时钟源的时间同步系统设计与应用许保落１，张道农２，袁文广１，邓星星３，刘同军１，于跃海４（１．积成电子股份有限公司，山东济南２５０１００；２．华北电力设计院工程有限公司，北京１００１２０；３．武汉中元华电科技股份有限公司，湖北武汉４３０２２３；４．国网电力科学研究院，江苏南京２１００６１）摘要：根据电力系统时间同步技术规范，基于高稳晶振，设计了一款可同步北斗、ＧＰＳ、ＩＲＩＧ－Ｂ码多

2、时钟源的时间同步系统，电力行业应用表明该系统时间同步精度优于±１ｕｓ，守时精度优于１ｕｓ／ｍｉｎ，能确保在丧失外部同步源时的守时精度，满足电网安全、稳定运行要求．关键词：多时钟源对时；ＧＰＳ；北斗；时间同步系统中图分类号：ＴＮ９１９．３＋４文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－９１４０（２０１１）０３－００２５－０５Ｄｅｓｉｇｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉ－ｓｏｕｒｃｅｓｔｉｍｉｎｇ１，ＺＨＡＮＧＤａｏ－ｎｏｎｇ２，ＹＵＡＮＷｅｎ－ｇｕａｎｇ１，ＸＵＢａｏ－ｌｕｏ３，ＬＩＵＴｏｎ

3、ｇ－ｊｕｎ１，ＹＵＹｕｅ－ｈａｉ４ＤＥＮＧＸｉｎｇ－ｘｉｎｇ（１．ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｙｓｔｅｍＬａｂＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２０，Ｃｈｉｎａ；３．ＷｕｈａｎＺｈｏｎｇｙｕａｎｈｕａｄｉａｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ４３０２２３，Ｃｈｉｎａ；４．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００６１，Ｃｈｉｎａ

4、）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｒｉｔｅｒｉｏｎｓ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｃｒｙｓｔａｌｗｉｔｈｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓＧＰＳ，Ｂｅｉ－ｄｏｕａｎｄＩＲＩＧ－Ｂｓｙｎｃｓｉｇｎａｌ，ｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒｇｒｉｄ．Ａｎｄａｈｉｇｈ－

5、ｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｒｙｓｔａｌｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｈｉｇｈｔｉｍｅｋｅｅｐｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｔｈｅｌｏｓｓｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓ．Ｔｈｅｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｕｐｔｏ±１ｕｓａｎｄｐｕｎｃｔｕａｌａｃｃｕｒａｃｙｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎ１ｕｓ／ｍｉｎ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐ

6、ｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｈａｓｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ－ｓｏｕｒｃｅｓｔｉｍｉｎｇ；ＧＰＳ；Ｂｅｉ－Ｄｏｕ；ｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ收稿日期：２０１１－０６－０２基金项目：国家火炬计划（２０１０ＧＨ０１１１６３）通讯作者：袁文广（１９７４－）男，高级工程师，主要从事变电站自动化的研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｗｅｒｇｕａｎｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ２６电力科学与技术学报２０１１年９月随着电力系统覆盖范围越来越广，自动化装置差就能得到精确的Ｕ

7、ＴＣ，所以影响北斗卫星系统授的应用越来越普及，不仅传统的电力自动化设备具时精度的关键是信号传输时延的计算．通常计算时有时间同步的需求，而且同步相位测量、行波测距和延的方法有单向授时和双向授时．行波保护等设备对时间同步精度要求也提高到了微北斗单向授时是一种无源授时方法，通常应用秒级的需求．在各种时间同步技术中，卫星授时由于于已知位置的授时，由于采用被动方式进行，不占用覆盖面广、精度高以及相对成本较低的特点得到广系统容量．双向授时无需知道用户端的位置，所有处泛的应用．在这类应用中，美国的全球卫星导航定位理都由中心站系统完成，利用地面中心站计算传输系统（ＧＰ

8、Ｓ）是目前应用最广、技术最成熟的卫星导时延，再发送给用户机，该方法是有源授时，受到用［１］航系