《电力系统自动化gps精确对付时的解决方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统自动化gps精确对付时的解决方案（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电力系统自 动化G P S 精确对时的解决方案 许昌继电器研究所 李瑞生张克元冯秋芳 摘要 针对电 力系 统及自 动 化统一 对时， 提出了 一个变电站内 共享一台 G P S ， 利用 G P S同步产生I R I G-B码， 通过R S -4 2 2 / 4 8 5 对所有徽机保护及自 动化装里统一对时， 该方案具有G P S资源共享， 对时准确等特点。 关健司 微机保护G P S I R I G -B玛对时电力系统自 动化 I 引言 进人八十年代后， 随着微机保护在电力系统中 的大量应用， 尤其是各级电 网调度自动化的相继建立， 电力网对时间统一的要求越来越迫切。因为精确统 一的时间基准
2、， 可以 在发生故障和操作， 特别是短时间内发生连续故障的 情况 下， 方便地分析研究各微机保护的动作行为。 故障原因， 故障类型， 故障发生发 展过程。 这对于事故 分析保证电力系 统安全 运行有着重要意 义。 尤其对于 故障 录波， 两端录波数据具有同一时间基准， 可以利用两端录波数据进行故障测距， 对于采用分相差动保护原理的线路保护， 采样数据具有同一的时间标签， 不擂 要通道同步调整。此外， 现代电网的负荷管理， 区域稳定控制也需要精确统一的 时间基准。由此可见， 电力网时间的精确和统一是提高电网自 动化和安全运行 的需要。我国电力系统在时间统一方面做过许多工作， 但是由于种种原因的限
3、 制， 没有很好解决这一问题。因此迫切需要寻找新的方法满足电力系统对时间 统 一的要求 。 传统的对时方案， 目 前大多数自动化系统是通过安装在调度端G P S对调度 端实现对时， 而后通过调度端利用通信信道向各厂站进行对时.厂站再通过现 场总 线C A N B U S , L o n w o r k s , R S 4 2 2 , R S 2 3 2 等向 各保护、 自 动化 装置、 测控 单元 对时， 而在各保护、 自 动化装置、 测控单元上装内部时钟， 其误差远大于秒级， 难 以保证系统对对时精度的要求， 即使在各厂站安装一个 G P S实现对厂站的对 时， 从主站到前置单元还有较大的对
4、时误差( ) I S ) ， 而每个前置单元各自安装 一46 一 诊 呀 _ 、 、 了 、 漏介二滋 藕 密 G P S对时系统则成本太高， 难以接受， 因此解决厂站各保护、 自动化装里、 测控 单元的统一对时是解决自动化系统精确对时的关键。 2 G P S全球定位系统简介: G P S 全球定位系 统拥有2 4 颗卫星， 分布于六个轨道平面上， 构成一个全 球 定时定位网。 G P S 定时定位接收机可同时跟踪视场内八颗G P S 卫星信号， 并选 择其中四藕最佳.采用卫星跟踪算法自动改正时延后给出准确的实时时间及其 定位信息。 I R I G时间编码序列是美国靶场仪器组( I R I G
5、) 提出的被普遍应用于时间信 息 传翰系 统. 该时码 序列 分为G . A . B . E . H . D共六种 编码格式. I R I G - B 时码 是其中一种.通过 I R I G -B码发生器， 可将G P S接收器摘送的R S 2 3 2 数据及 1 P P S转换成R S 4 2 2 / 4 8 5的输出， 在每个前置单元中安装一个B码解码器还原 为R S 2 3 2和I P P S对时脉冲即可， 因此基于I R I G-B码发生器和 B码解码器， 可以实现电力系统自动化的廉价的精确对时方案。 3 方案构成 该方案采用一个变电站内共享一个G P S资源， 如图 1 : 调度端
6、函: 尚: 嘿 11咖.L 一钊妇耐川妇刁 应 _ 。 日 月 1 践， 2 厂站 1 图 1 翻琅.砂 一一!一!les.esl.rrIILIlesL叭十esIllLfessekselLfeslll.1.L.几.1胜胜.r.sel.Lnsees.1胜Lr.111111.1卜.L1卜1以ILse G P S对时方框原理图 G P S 定时 定位接收 机通 过G P S 专用天线， 馈线， 接 收头， 单片微处理系 统， 输出数据流及 1 P P S脉冲， 给I R I G-B码发生器。 I R I G-B码发生器接收 G P S送来的数据流及 1 P P S脉冲信息， 转换为 I R I G-
7、B码， 通过 R S 4 2 2 / R S 4 8 5 传送到变电站内的各保护及测控单元内安装 的B码解码器， G P S 送来的数 据流的内容是N M E A 0 1 8 3 文件规 定的 数据钧出 格式， 共有六条语句组成， 第一 句为 定位结果的 综合语句( P M C ) ， 第二句为全 球 定位 系统定位结果 ( G G A) , 第三句为 G P S的几何因子和用于求解的卫星 ( G S A) ， 第四句为视场中的G P S卫星， 第五句为视场中的G P S卫星， 第六句为 误差估计信息. B码有直流码， 交流码两种。 该方案采用直流码. I R I G-B码发 生器接收 G P
8、 S数据流后， 保留仅斋要的U T C时间并转换为北京时间， 物出为 D C码( 直流码) ， 通过R S 4 2 2 / 4 8 5 到B码解码器. B码解码器; 通过R S 4 2 2 / 4 8 5电平的B ( D C ) 码， 到B码解码器， B码解码器 采用 I 型B码接口终端， 基本构成如图2 . 1 型B码接 口 终端具有不需要频串派， 电路简单等特点。 扩 B C D 时间 数标信号 1 - l 0 0 P P S 脉冲信号 图Z B码接口终端荃本梅成 B ( D C ) 码输人按口按 G B 1 1 0 1 4 标准接口， 通过 B码解码器， 抽出标准北京 时间及 1 P P
9、 S ， 该时间有年， 月， 日， 时， 分， 秒。各保护单元通过 R S 2 3 2 接口并检 测 1 P P S脉冲完成精确对时工作。 该方 案通过一个变电站共享一个G P S 定时定位接收机， 通过I R I G- B 码 发生器及 B码解码器， 可以翰出相同的标准北京时间及 1 P P S 脉冲， i p p S信号 前沿相对于输出的其它脉冲信号前沿的同步误差小于0 . 2 u s ， 在每个保护装f 一4 8 一 子云 鱿 姑 二 汤 羞 J 里. 仅播加装一块 B码解码器， 通过 R S 4 2 2 / 4 8 5 实现统一对时， 在一个变电站内 保护装置较多时更显示出优越性。由
10、此可实现电力系统 自动化全网的精确对 时 。 4 方案考虑的几个问题 1 .该方案采用G P S资源共享， 一个变电站内需要一台 G P S接收机， 一台 I R I G-B码发生器， 具有广泛通用性。B码解码器按G J B 2 9 9 1 - 9 7国家军用标 准， 该方案具有对时准确， 成本低的优越性。 2 . 所有不同厂家的保 护、 自 动化 装置及测控单元仅需具有通用的R S 4 2 2 / 4 8 5 接口浦足I R I G-B码标准， 即可接入变电站统一的对时网络。 3 . 对采用分相电流差动的箱电线路保护， 若采用G P S同步， 保护可配B码 解码器或单配G P S接收机， 根据变电站具体情况下而定。 5 结论 该方案解决了一个变电站内统一对时问题， 具有G P S共享， 节省资源， 对时 准确等优点， 从而解决了电力系统 自 动化的G P S精确对时问题。若不同变电站 均采用该方案时， 对故障发生后事故分析， 提供了极有力的帮助。 参考文献 1 G P S同 步T R I G - B 码发生器说明 书 中科院 映产天文台 2 断式分相差动高厚磊天津大学博士论文 Ik.甘L.，.r.r 1- 1 -
