一、電廠GPS時(shí)鐘(GPS衛(wèi)星時(shí)鐘同步系統(tǒng)、GPS校時(shí)系統(tǒng)、GPS授時(shí)系統(tǒng))的概述

隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)對(duì)時(shí)間統(tǒng)一的要求越來(lái)越迫切,對(duì)時(shí)間的同步精度也越來(lái)越高,我們研制的W系列電廠GPS時(shí)鐘是專(zhuān)門(mén)為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化提供高精度時(shí)間基準(zhǔn)的時(shí)鐘同步設(shè)備。該設(shè)備以美國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星*定位系統(tǒng)為時(shí)間基準(zhǔn)，時(shí)間同步精度0.1us，它選用美國(guó)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的GPS接收機(jī)部件進(jìn)行二次研制開(kāi)發(fā)而成。它可以同時(shí)跟蹤視場(chǎng)內(nèi)的12顆GPS衛(wèi)星，自動(dòng)選擇*星座進(jìn)行定位，定時(shí)，輸出與世界協(xié)調(diào)時(shí)時(shí)間同步精度0.1us的秒脈沖，按照一定格式經(jīng)串行口輸出日期、時(shí)間，供電力系統(tǒng)需要標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間尺度的各種自動(dòng)化裝置使用。

    本設(shè)備采用單片機(jī)控制，軟硬件結(jié)合的技術(shù)設(shè)計(jì)，充分利用接收組件的潛力。因此系統(tǒng)具有可靠性高，功能多，精度高，性?xún)r(jià)比好和操作方便等特點(diǎn)，*可以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)時(shí)間同步要求。它的使用推廣，將大大促進(jìn)和提高電力系統(tǒng)的事故分析，故障測(cè)距和繼電保護(hù)等自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

    裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，支持TOD、IRIG-B、PPS、PPM、PPH、PPD、NTP、PTP和報(bào)文等多種時(shí)間信號(hào)輸出。根據(jù)信號(hào)輸出電平特性或類(lèi)型的不同，分成TTL、RS422/485、空接點(diǎn)、RS232、交流B碼、NTP、DCF77和光纖等八種信號(hào)輸出卡板，可滿(mǎn)足當(dāng)前用戶(hù)的各種需求。

二、電廠GPS時(shí)鐘的功能

設(shè)備采用全模塊化設(shè)計(jì)，即插即用，能配置靈活由GPS接收機(jī)、北斗接收機(jī)、B碼信號(hào)輸入、銣原子鐘、恒溫晶振、冗余分配切換單元、時(shí)碼產(chǎn)生單元、頻標(biāo)分配單元、NTP服務(wù)器、IEEE1588協(xié)議、電源、顯示單元和監(jiān)控管理單元組成。其功能主要包括：

1.接收GPS、北斗、IRIG-B時(shí)間碼授時(shí)信號(hào)

2.可以產(chǎn)生2/5/10MHz、E1、1PPS/M/H、IRIG-B、TOD、NTP、PTP、DCF77等時(shí)間頻率信號(hào)

3.支持單GPS、單北斗、雙GPS、雙北斗、 GPS/北斗雙系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)配置。

4.裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護(hù)方便。為將來(lái)其它信號(hào)基準(zhǔn)源(珈俐略衛(wèi)星信號(hào)、上游地面鏈路的DCLS信號(hào)、PTP、NTP時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)等) 的接入提供了方便，為今后建設(shè)三網(wǎng)合一的數(shù)字同步網(wǎng)打下基礎(chǔ)。同時(shí)為將來(lái)現(xiàn)場(chǎng)改造擴(kuò)建時(shí)增加或更改對(duì)時(shí)信號(hào)接口提供了方便。

5.裝置不僅實(shí)現(xiàn)了板卡全兼容，還提供了豐富的信號(hào)接口資源和開(kāi)放式特殊接口設(shè)計(jì)平臺(tái)，具備優(yōu)異的兼容能力。裝置可提供多路脈沖信號(hào)（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接點(diǎn)、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信號(hào)（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信號(hào)（有源、無(wú)源）、時(shí)間報(bào)文（RS232、RS422/485、光）、PTP、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間信號(hào)，可以滿(mǎn)足電廠/變電站內(nèi)不同設(shè)備的對(duì)時(shí)接口要求。

三、電廠GPS時(shí)鐘的信號(hào)輸出

裝置采用插卡式結(jié)構(gòu)，信號(hào)輸出接口的數(shù)量和種類(lèi)可通過(guò)增加相應(yīng)的插卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。zui多可插7塊信號(hào)輸出卡。

另外，可根據(jù)用戶(hù)需要設(shè)計(jì)特定的信號(hào)輸出卡。

四、電廠GPS時(shí)鐘的技術(shù)參數(shù)

1．  10MHz頻率源

        輸出幅度：    12dBm±1dB

        準(zhǔn) 確 度：  ≤1E-12（開(kāi)機(jī)48小時(shí)以后，GPS鎖定狀態(tài)，24小時(shí)平均準(zhǔn)確度）

        穩(wěn) 定 度：    ＜6 E -10/1ms

                             ＜1 E -10/10ms 

                             ＜6 E -11/100ms

                             ＜1 E-11/1s

                             ＜5 E-12/10s

                             ＜3 E-12/100s

                             ＜1 E-12/日（GPS鎖定）

        相位噪聲：    ≤ -90dBc/Hz @10Hz 

                              ≤-130dBc/Hz @100Hz 

                              ≤-140dBc/Hz @1kHz  

                               ≤-155dBc/Hz ≥10kHz

        失真：  諧波≤-50dBc   

2．  1MHz、5MHz時(shí)鐘源，與10MHz同源

        輸出阻抗：50歐姆。

3．  IRIG-B時(shí)間碼（符合GJB2242-94標(biāo)準(zhǔn)）

       IRIG-B（DC）

       輸出電平：RS-422，TTL；

       同步精度：優(yōu)于0.2us。

       IRIG-B（AC）

       電平（Vp-p）：0.5～11

      調(diào)制度：3：1

4．  1PPS秒脈沖

       電平：TTL電平；

       抖動(dòng)：<1ns；

       上升沿：<10ns；

       輸出阻抗：50歐姆；

       授時(shí)精度：100ns。

5．  NTP網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)接口：RJ45，10/100M自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口，對(duì)時(shí)精度：1-10ms

6．  PTP網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸出： RJ45，對(duì)時(shí)精度：100nS

7．  ASCII時(shí)間碼：年月日時(shí)分秒，9600，n，8，1

8．  電源：220V±20％； 50Hz±3Hz。

9．  可靠性指標(biāo)

       平均*工作時(shí)間：MTBF≥8000h；

       平均維修時(shí)間：MTTR≤0.5h；

       沖擊、振動(dòng)要求：符合GJB2242-94《時(shí)統(tǒng)設(shè)備通用規(guī)范》3.8.5和3.8.6的規(guī)定。

       鹽霧、霉菌要求：符合GJB2242-94《時(shí)統(tǒng)設(shè)備通用規(guī)范》3.6.7和3.8.8的規(guī)定。

       電磁兼容性：滿(mǎn)足GJB151.4-86對(duì)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的要求。

10．  物理及環(huán)境參數(shù)

       尺寸： 標(biāo)準(zhǔn)1/2U上架機(jī)箱 

       重量： <3Kg

       電源： 220V±10％ 50Hz±5％

       工作溫度：-10℃～ 40℃

       存貯溫度：-25℃～ 70℃

       工作濕度：≤80%（無(wú)冷凝）

       存儲(chǔ)濕度：≤95%（無(wú)冷凝）