高精度時(shí)間同步裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置對實(shí)時(shí)分析電網(wǎng)狀態(tài)及保障電網(wǎng)運(yùn)行安全具有十分重要的意義。由時(shí)間同步裝置構(gòu)成的時(shí)間同步網(wǎng)絡(luò)為我國電網(wǎng)的各級調(diào)度機(jī)構(gòu)、發(fā)電廠（變電站）提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，以滿足各種設(shè)備和系統(tǒng)對時(shí)間同步的需求，保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的一致性，提高相量和功角動(dòng)態(tài)監(jiān)測、線路故障測距等的準(zhǔn)確性，從而增強(qiáng)電力系統(tǒng)故障分析和穩(wěn)定控制的能力。
　　論文的主要工作是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間同步裝置。論文首先介紹了時(shí)間同步網(wǎng)和時(shí)間同步系統(tǒng)的概念，分析了高精

2、度時(shí)間同步裝置的功能需求和性能指標(biāo)。根據(jù)晶振秒脈沖隨機(jī)誤差小以及GPS/北斗秒脈沖誤差沒有累積的特點(diǎn)，提出了一種基于誤差互補(bǔ)的高精度秒脈沖生成算法。在系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用分模塊設(shè)計(jì)的思想，將裝置按功能劃分為接收模塊、時(shí)鐘模塊、配置與顯示模塊、網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器模塊以及 TTL、RS232、光纖等接口模塊。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)各模塊的軟硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。最后，對所設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，并給出了系統(tǒng)的各項(xiàng)性能測試指標(biāo)。
　

3、　經(jīng)過需求分析、系統(tǒng)方案制定、芯片選型、原理圖設(shè)計(jì)、PCB版圖設(shè)計(jì)、軟硬件調(diào)試等階段，最終研制出的高精度時(shí)間同步裝置具有以下特點(diǎn)：可連接四種外部時(shí)間基準(zhǔn)源，包括GPS、北斗無線時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)和兩路IRIG-B(DC)有線時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)；擁有多種時(shí)間同步方式，分別是脈沖同步、串口同步、編碼同步以及網(wǎng)絡(luò)同步；能輸出精度優(yōu)于100ns的秒脈沖，且守時(shí)精度優(yōu)于DL/T1100.1-2009標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。該裝置已設(shè)計(jì)完成，經(jīng)測試，各項(xiàng)性能達(dá)到國家對電網(wǎng)時(shí)