发电厂全厂时间同步

 
1.1 建立时间同步系统的重要性
随着电厂、变电站自动化水平的提高，各种以计算机技术和通信技术为基础的自动化装置广泛应用，如调度自动化系统、广域相量测量系统、继电保护及故障信息管理系统、事件顺序记录装置、变电站自动化系统、发电厂监控系统、微机继电保护装置、故障录波装置、安全自动装置、雷电定位系统、电网预决策分析系统等。其运行实行分层控制，设备的运行往往要靠数百公里外的调度员指挥；电网运行瞬息万变，发生事故后更要及时处理，这些都需要有统一的时间基准。有了统一的时间，既可实现全厂（站）各系统在GPS（北斗）时间基准下的运行监控，也可以通过事故后各开关动作、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。统一的时间是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施。因此，在电网内的电厂、变电站及调度中心等建立的时间同步系统是十分必要和迫切的。
 
1.2 建立时间同步系统的*性
电厂/变电站的时间同步是一件十分重要的基础工作，现在电厂/变电站大多采用不同厂家的计算机监控系统、DCS分布式控制系统、发电厂电气监控管理系统（ECS）、微机保护、故障录波装置、电能量计费系统、电液调速系统DEH、SCADA系统及各种输煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脱硫PLC等，以前的时间同步大多是各设备提供商采用各自独立的GPS时钟，而各时钟因产品质量有很大差异（GPS模块质量差、内置精度不高的晶振时钟作为基准时间源），在对时精度上都有一定的偏差。同时,受雷电天气等影响, 质量差的GPS接收机授时性能的劣化降质难以发现,不少电厂/变电站安装GPS天线不合规范,如没配置天线避雷器、馈线没有加铠装外套（易出现被老鼠咬断的可能） ，这些都造成了全厂（站）各系统不能在统一的时间基准基础上进行数据分析和比较，给事故后正确的故障分析判断带来很大困难。
现在，人们已经充分意识到时间统一的重要性。但是，统一时间并不是单纯地并用GPS时钟设备。目前，许多电厂/变电站普遍采用一台简单配置的GPS时钟装置作为基准时间源，装置提供的接口数量有限。而各个电厂/变电站往往有不同的装置需要接收时间同步信号，其接口类型繁多，如RS232/422/485串行口、脉冲、IRIG-B码、DCF77信号、NTP网络时间等接口形式，而且装置的数量也不等，所以在实际应用中常感到GPS装置的某些类型接口数量不够或缺少某些类型接口，其结果就是电厂/变电站中有些装置不能实现时间同步，或者需要再增加一台甚至数台GPS装置，而这往往受到资金不足或没有安装位置等限制。若全厂（站）采用时间同步系统方案，就可实现全厂（站）各系统在统一时间基准下的运行监控和事故后的故障分析，大大提高了电厂/变电站的安全稳定性。因此，采用GPS时间同步系统比采用传统的分散的GPS时钟设备有着明显的优势，也是技术发展的必然趋势。
 
1.3 建立电厂/变电站时间同步系统的必要性
建设全网统一的时间同步网,固然是解决全电网时间同步问题的好方法。但就能否补偿时间信号传输时延、如何利用通道资源、如何建设高可靠性高时间精度的时间同步网及其投资代价等方面的综合性问题,目前仍处于探讨阶段。
结合我国电网现状,首先建设好电网每个基本单元的电厂/变电站内时间同步系统,即时间同步子系统是迫切需要解决的,这不但对提高电力系统稳定运行极其重要,而且也为将来建设全网的时间同步网打下良好的基础。
 
1.4 系统简介
我公司根据用户的实际需求，结合我们以往的工程经验，研制开发了K800电厂/变电站时间同步系统。该系统实现了时间基准多源头（GPS、北斗星、原子钟、恒温晶振、IRIG-B时间基准）、输出多制式（串口、脉冲、IRIG-B码、DCF77、NTP网络授时等）、满足多设备（系统信号输出可以任意扩展，可满足任何规模任何方式的时间信号需求）的要求，保证了时间同步信号的高度、高稳定性、高安全性，高可靠性，将电力系统的时间同步度、稳定性、安全性和可靠性提高到一个更新更高的台阶。该系统将GPS/北斗卫星传送的协调世界时（UTC）或外部传送的时间基准信号作为定时信号源，产生用来传递时间信息的IRIG-B时间码、串行时间报文、脉冲信号、DCF77信号和NTP协议时间，用于实现全厂（站）计算机监控系统、保护装置、故障录波器 、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU及各级能量管理系统、调度自动化系统、配电网自动化系统、用电负荷管理系统、电能量记费系统、电网频率按秒考核系统、同步相量测量装置（PMU）、线路故障行波测距装置、雷电定位装置、调度录音、各类信息管理系统MIS、发电厂电气监控管理系统（ECS）、DCS系统、输煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脱硫PLC等的时间同步，使电厂/变电站内各设备具有统一的时间基准。
1.5 建立时间同步系统的意义
1.5.1时间同步系统保证了电厂/变电站内各个装置具有统一的时间基准。
1.5.2时间同步系统采用了冗余化配置，保证了时间同步系统的可靠性。
1.5.3时间同步系统单独组屏，为电厂/变电站将来改造时对时信号的扩展提供了方便。
1.5.4建立时间同步系统，便于维护、管理。
 

文章源于：上海锐呈电气有限公司