電廠時(shí)鐘系統(tǒng)（GPS授時(shí)系統(tǒng),北斗時(shí)間服務(wù)器,GPS衛(wèi)星鐘）技術(shù)文檔
隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大、系統(tǒng)范圍和分散控制的發(fā)展，全網(wǎng)時(shí)間同步變得越來(lái)越重要，時(shí)間的精度也變得越來(lái)越高。由于缺少統(tǒng)一技術(shù)要求和配置標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏時(shí)鐘同步和時(shí)間精度檢測(cè)的有效手段，全省現(xiàn)有時(shí)間同步系統(tǒng)配置不盡相同，運(yùn)行情況也不夠穩(wěn)定，部分時(shí)鐘設(shè)備時(shí)間精度不能滿足要求。據(jù)此，各省電力公司相繼出臺(tái)了《電網(wǎng)時(shí)鐘同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，濟(jì)南唯尚電子有限公司生產(chǎn)的GPS同步系統(tǒng)誕生于此大環(huán)境，該系統(tǒng)不僅精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定、調(diào)試和維護(hù)方便，而且*符合《電網(wǎng)時(shí)鐘同步技術(shù)規(guī)范》。
本系統(tǒng)的GPS模塊采用摩托羅拉的M12T。該模塊能同時(shí)跟蹤12顆衛(wèi)星，1PPS定時(shí)精度小于20ns。它配有后備電池，在主電源關(guān)閉后數(shù)據(jù)和時(shí)間信息將被保留，這時(shí)下一次初始定位時(shí)間（TTFF）將小于50s。它的冷啟動(dòng)定位時(shí)間(TIFF)小于200s。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面由32位高性能微處理器ARM9負(fù)責(zé)接收GPS模塊時(shí)間、軟件運(yùn)算和部分串行接口，其它的串行接口和所有的對(duì)時(shí)脈沖信號(hào)均由FPGA輸出，具有很強(qiáng)的靈活性。
除了各設(shè)備廠家單獨(dú)安裝各自的電廠時(shí)鐘系統(tǒng)解決對(duì)時(shí)問(wèn)題外，更好的解決方案是全廠或站安裝統(tǒng)一的一套G P S 時(shí)鐘，所需要對(duì)時(shí)的地方集中安裝二級(jí)時(shí)鐘或?qū)︾姅U(kuò)展裝置。采用此方案的好處是：
精度和可靠性高
①由于只選擇一套GPS接收時(shí)鐘，因此可以選擇精度高的，并采用雙機(jī)備份方案確保時(shí)鐘的可靠性。 而各自單一接收的GPS因受安裝位置、價(jià)格的限制，不會(huì)采用較高的配置。另外不同廠家、型號(hào)的時(shí)鐘在性能上也會(huì)有一定差異，這就使廠內(nèi)一些數(shù)據(jù)的時(shí)間精度受到影響。另外可靠性也不會(huì)比雙機(jī)備份方案高。
雙機(jī)備份方案是雙GPS北斗接收，雙電源熱備份，只要有一臺(tái)GPS北斗能夠接收到信號(hào)就能保證所有對(duì)鐘信號(hào)輸出。如果選擇配置高精度守時(shí)鐘即使在收不到GPS北斗信號(hào)情況下，唯尚高精度守時(shí)鐘精度也可達(dá)到3×10－9，即在無(wú)GPS北斗信號(hào)時(shí)每日誤差小于0.26毫秒。
② 該方案能確保廠、站的時(shí)間真正統(tǒng)一
GPS衛(wèi)星時(shí)鐘受接收天線的安裝位置和天氣的影響較大，如果天線的安裝位置不佳，有遮擋時(shí)會(huì)造成一些時(shí)間段GPS不定位，無(wú)法對(duì)時(shí)。相關(guān)設(shè)備只能靠?jī)?nèi)部自身時(shí)鐘維持，而目前時(shí)鐘走時(shí)精度約為2秒/每日（DALLAS DS12887）。有些時(shí)鐘還要更差些。而廠、站內(nèi)有些安裝位置好的GPS能夠?qū)r(shí)，這就造成廠內(nèi)時(shí)鐘的不*。對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理產(chǎn)生影響。采用全廠、站安裝統(tǒng)一的一套G P S 時(shí)鐘就可以選擇較好的位置安裝、另外采用雙機(jī)備份提高可靠性。選擇高精度守時(shí)鐘。在即使接收不到GPS信號(hào)時(shí)仍能確保站內(nèi)時(shí)間的統(tǒng)一。
③ 擴(kuò)展、維修方便
唯尚產(chǎn)品為后插板式結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要增加對(duì)鐘信號(hào)時(shí)非常方便，即使需要的信號(hào)是以前訂貨裝置上所沒(méi)有的信號(hào)也不要緊，只需增加一塊插板即可。信號(hào)板還支持熱插拔。不論標(biāo)準(zhǔn)主時(shí)鐘、二級(jí)時(shí)鐘，2U時(shí)鐘，4U時(shí)鐘，均使用相同的插板。維修、更換也十分方便。
電廠時(shí)鐘系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)
GPS接收器：
接收頻率：1575.42M
冷啟動(dòng)： 70秒
北斗接收器：通道：6；接收機(jī)靈敏度：-157.6dBW；冷啟動(dòng)首捕時(shí)間：≤2秒；失鎖重捕時(shí)間：≤1 秒；1PPS精度：優(yōu)于100nS。
電源: 100V～260V交直流兩用，額定功率：50瓦，功耗小于15W
捕獲時(shí)間：熱啟動(dòng)：15秒，溫啟動(dòng)：45秒
同時(shí)接收衛(wèi)星數(shù)：12
天線接收靈敏度：26±2dB
面板顯示：14位數(shù)碼管顯示日期、時(shí)間，3個(gè)LED指示狀態(tài)
傳輸距離及電纜：
脈沖校時(shí)：30米，雙芯普通導(dǎo)線
串行口：RS232 30米，RS485(RS422) 1000米，為二或四芯屏蔽電纜
IRIG-B碼：TTL電平50米，1KHz調(diào)制 500米
光纖傳輸：2公里，62.5/125微米多模光纜
DCF77：50米
NTP網(wǎng)口：100米
對(duì)時(shí)精度：
脈沖校時(shí)：1uS，IRIG-B碼校時(shí)：1uS
IRIG-B碼校時(shí)：每個(gè)模塊可輸出12路，2U箱zui大可輸出84路。
光纖校時(shí)：每個(gè)模塊可輸出3路，2U箱zui大可輸出21路
DCF77校時(shí)：每個(gè)模塊可輸出8路
NTP網(wǎng)口: 每個(gè)模塊輸出1路
輸出通道數(shù)：
脈沖校時(shí)：每個(gè)模塊可輸出12路，2U箱zui大可輸出84路。
串行口校時(shí)：每個(gè)模塊可輸出RS232或RS485 4路(DB9)或12路（端子）、2U箱zui大可輸出28路或84路。
互換性：功能插板位置均相同，可以插任何輸出模塊；相同型號(hào)的模塊可以直接互換不會(huì)影響技術(shù)指標(biāo)。
外型尺寸：
寬度為標(biāo)準(zhǔn)19英寸，高度2U。
大氣壓力：85～110KPa
絕緣性能：
電源回路：1500V 交流50Hz 1分鐘
其它回路： 500V 交流50Hz 1分鐘
安裝尺寸：寬440×高89×深280
工作環(huán)境：
環(huán)境溫度：－5℃～＋40℃
相對(duì)濕度：10％～90％
濟(jì)南唯尚電子有限公司是電廠時(shí)鐘系統(tǒng)專業(yè)提供商，產(chǎn)品正在國(guó)內(nèi)外各行業(yè)近萬(wàn)個(gè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，*！歡迎訪問(wèn)唯尚：http://www.jnweishang.com/products_view.asp?id=51
