tss-3多时钟源电力统一授时装置技术使用说明书v1

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1、国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 1 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置 技术使用说明书 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置 技术使用说明书 国电南瑞科技股份有限公司 二零一零年六月 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 2 编 写： 时间同步技术研发组 审 核：孙国城 批 准：沈浩东 版本号：V1.4 目 录 第一章 概 述 . 5 1.1 概述 . 5 1.2 应用范围 5 1.3 装置设计遵循的标准 6 第二章 TSS-3 装置技术特点 7 2.1 多时钟信号源输入无缝切换 7 2.2 异常时

2、钟信息的防误 7 2.3 提供高精度可靠的 1588 时钟源 8 2.4 从钟延时补偿功能 8 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 3 2.5 基于独特算法的高精度授时、守时性能 8 2.6 友好的人机交互界面 8 2.7 高可靠的集成化装置设计，良好的抗干扰性能 9 2.8 适合电力系统不同的应用场合 . 9 2.9 丰富的对时方式、配置灵活 . 10 2.10 灵活的系统组网方式 . 11 2.11 DL/T860 建模及 MMS 组网 11 第三章 TSS-3 系列装置基本功能 12 3.1TSS-3型 多时钟源电力统一授时装置组成 12 3.2

3、TSS-3型 多时钟源电力统一授时装置结构 12 3.3TSS-3PA主时钟授时单元 16 3.4TSS-3PB主时钟授时单元 18 3.5TSS-3E扩展时钟单元 19 第四章 主要技术指标 . 21 第五章 使用说明 . 25 5.1TSS-3PB、TSS-3E 端子及内部跳线定义 25 5.1.1 电源板（POWER 板） . 25 5.1.2 主控板（CPU 板） 26 5.1.3 信号输入板（TSI 板） . 26 5.1.4 告警TTL 信号板（COMBO 板） . 27 5.1.5 串口信号板（RS-232） . 30 5.1.6 差分信号板（RS-485） . 31 5.1.7

4、 光口信号板（OTX） 32 5.1.8 脉冲信号板（PHA） 33 5.2 液晶面板显示说明 . 35 5.2.1 LED 指示区 35 5.2.2 液晶显示区 37 第六章 配置原则 . 38 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 4 6.1 时间同步系统典型配置 38 6.2 网络时间系统配置原则 41 6.3 TSS-3 型多时钟源电力统一授时装置选型指南 42 第七章 TSS-3N 网络授时扩展单元 . 44 7.1 TSS-3N 之 1588 配置方法 . 44 附录 A 售后服务 46 附录 B DL1100.1 电力时间报文格式 . 47

5、 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 5 第一章 概 述第一章 概 述 1.1 概述 1.1 概述 2007 年，国家电网公司在 “两型一化”试点变电站建设规划中首次提出要 使用全站统一授时系统。随着智能电网方案的提出，发展，深入，全站统一授时 系统越来越受到重视。为此，国家于 2008 年成立了时钟标委会，并先后制定了 全站统一授时系统的技术规范和检测规范。目的是为我国电网的各级调度机构、 发电厂、变电站、集控中心等提供统一的时间基准，以满足各种系统（调度自动 化系统、能量管理系统、生产信息管理系统、监控系统等）和设备（继电保护装 置、智能电子设备、

6、事件顺序记录（SOE） 、厂站自动控制设备、安全稳定控制装 置、故障录波器等）对时间同步的要求，确保实时数据采集时间一致性，提高线 路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性，从而提高电 网事故分析和稳定控制的水平，提高电网运行效率和可靠性，适应我国大电网互 联，特高压输电，数字化变电站的发展需要。 为确保智能化变电站同步采集的需求，保证实时数据采集时间一致性，智能 变电站应配置 1 套全站公用的时间同步系统，主时钟应双重化配置，支持北斗系 统和 GPS 系统单向标准授时信号，优先采用北斗系统，有条件的厂站可以接入 IEC61588/IEEE1588 网络时钟信号源，时钟同步精

7、度和守时精度满足站内所有设 备的对时精度要求，异常时钟信息的防误、主从时钟的传输延时补偿等满足智能 化变电站同步采样要求。 1.2 应用范围 1.2 应用范围 国电南瑞科技股份有限公司在充分分析电力系统各设备对同步时钟需求的 基础上， 参照 电力系统时间同步系统规范 、电力系统时间同步系统检测规范 、 智能变电站时间同步系统通用技术规范（范本） 等技术标准，研发了 TSS-3 型多时钟源电力统一授时装置。TSS-3 型时间同步系统由主时钟单元、扩展时钟 单元、接收天线等主要部分组成。 适用于各级电力调度系统；新建及改造的 110kV(66kV)及以上变电站；特高 国电南瑞科技股份有限公司 TS

8、S-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 6 压及智能化（数字化）变电站等高精度时钟的特殊变电站；火电厂、水电厂、核 电厂、风电厂、光伏发电等各种容量各类发电厂。 该装置应用广泛涵盖电网的发电、输电、变电、配电、用电、调度的各个环 节，为电网的安全稳定运行提供详实安全可靠的时钟信息。 该装置充分考虑智能电网技术的发展， 为引领智能电网时间同步系统技术方 向而量身定做，适用于智能电网的各个领域。 1.3 装置设计遵循的标准 1.3 装置设计遵循的标准 表 1 装置设计遵循的标准 标准号 标准名称 DL/T 1100.1 - 2009 电力系统的时间同步系统 第 1 部分：技术规范 DL/T

9、 1100.2 - 2010 电力系统的时间同步系统 第 2 部分：检测规范 IEEE 1588 - 2008 网络测量和控制系统的精密时钟同步协议 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 7 第二章 TSS-3 装置技术特点 第二章 TSS-3 装置技术特点 为确保智能化变电站同步采集的需求，保证实时数据采集时间一致性，提高 线路故障测距、相量和功角动态监测和电网参数校验的准确性，从而提高电网事 故分析和稳定控制的水平，提高电网运行效率和可靠性，适应我国大电网互联， 特高压输电、智能化变电站的发展需要，智能变电站系统需配置准确、安全、可 靠的公用时钟系统

10、， 为变电站内各类运行设备提供精确、 统一的时间基准。 TSS-3 型时钟系统采用以下主要技术,提供多时钟源、高精度、高可靠性的对时信号， 满足智能电网发展的需要。 2.1 多时钟信号源输入无缝切换 2.1 多时钟信号源输入无缝切换 主时钟的接收单元能同时接收四路外部时间基准信号；支持全球定位系统 (GPS)、北斗导航定位系统（BD）等无线授时信号，铷钟、IRIG-B 码、1PPS 脉冲 信号串口报文和网络时间报文（IEC61588/IEEE1588）等有线授时信号； 从时钟的接收单元能接收 2 路两种或一种有线时间基准信号，2 路时间信号 互为热后备。 主、从时钟单元均根据时钟精度，优先选择

11、高精度的时钟信号作为时钟信号 源，多路时钟信号实现无缝切换（在信号切换时 1PPS 输出稳定在 0.5s 以内） 。 在精度相同时，根据外部时间基准信号的优先级进行选择，其优先级可通过人机 界面设置。 2.2 异常时钟信息的防误 2.2 异常时钟信息的防误 针对智能变电站的部分智能设备需采用时钟信号进行同步采样， 要求时钟系 统提供稳定、可靠的高精度时钟，时钟信号 1PPS 上升沿稳定。TSS-3 系列时钟 通过对多路时钟信号源的动态监测，选择稳定度高的时钟信号源作为系统信号 源，并通过高阶自拟和算法对时钟信息进行优化与纠错， 保证 1PPS 稳定输出， 跳变不超过 0.1s。 国电南瑞科技股

12、份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 8 2.3 提供高精度可靠的 1588 时钟源 2.3 提供高精度可靠的 1588 时钟源 TSS-3P 作为高等级的 1588 主时钟， 提供高精度的时钟信号源， 精度达到 0.1 s;符合 IEC61588/IEEE1588 的相关规范。 同时具备 E2E 和 P2P 两种授时模式； 同时支持在 IPV4 用户数据包(UDP)上的传输，和在 IEEE802.3/Ethernet 上 的传输； 支持基于 MAC 的组播方式； 支持双网对时及 BMC； 支持的事件报文包含：Sync、Delay_Req、Pdelay_Req、Pde

13、lay_Resp 支 持 的 通 用 报 文 包 含 ： Announce 、 Follow_Up 、 Delay_Resp 、 Pdelay_Resp_Follow_Up 2.4 从钟延时补偿功能 2.4 从钟延时补偿功能 对于主从钟之间的对时扩展采用光纤等有线介质传输，具有一定的传输延 时。TSS-3E 扩展时钟单元具有高精度、宽范围的延时补偿功能，从时钟延时补 偿范围为 0 10 6ns（即 1ms） ，补偿精度优于 0.1s；完全满足高精度应用设 备（线路行波故障测距装置、同步相量测量装置、合并单元等）的优于 1s 精 度要求。 2.5 基于独特算法的高精度授时、守时性能 2.5 基于

14、独特算法的高精度授时、守时性能 TSS-3 型时钟单元采用高阶自拟和算法，具有超强的守时性能，守时精度优 于 0.8s/小时， 12 小时不超过 55s，铷钟输入支持 24 小时不超过 2s。 多路时钟源的无缝切换及组合选择算法，保证了高精度的授时性能，授时精 度优于 0.1s。 2.6 友好的人机交互界面 2.6 友好的人机交互界面 主从时钟单元均具有有好的人机交互界面，具有全面的运行状态指示，多达 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 9 21 个 LED 灯表征系统运行状态等信息；面板上具有液晶及键盘，实现时间信息 显示、运行状态诊断、参数设置、装

15、置调试、运行监测等功能，方便调试、维护。 2.7 高可靠的集成化装置设计，良好的抗干扰性能 2.7 高可靠的集成化装置设计，良好的抗干扰性能 主从时钟单元均采用一体化背插式结构设计，强弱电完全隔离，具有完全隔 离的多路弱电系统， 可大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合增强装置的抗干扰 能力，提高可靠性和安全性。抗干扰好；特别设计的 PCB，EMC 性能好；采用原 码公开的实时操作系统， 安全可靠； 支持双电源冗余备份， 也可支持单电源供电。 2.8 适合电力系统不同的应用场合 2.8 适合电力系统不同的应用场合 TSS-3 型多时钟源电力统一授时装置适用于调度、电厂、变电站等不同应用 场合。支持

16、 IEC61588/IEEE1588 网络对时方式。 根据不同系统和设备的不同需求，提供不同精度的对时信号。 调度及站控层对时：采用 SNTP 方式实现，对时精度优于 1s。 二 次 设 备 智 能 终 端 ： 采 用 IRIG-B(DC) 方 式 ， 有 条 件 的 优 先 采 用 IEC61588/IEEE1588 方式实现，精度优于 1s。 同步采样：推荐采用 1PPS 方式或 IRIG-B(DC)方式，有条件的也可采用 IEC61588/IEEE1588 方式实现, 精度优于 1s。 智能变电站常用设备或系统 时间同步准确度推荐使用的时间同步信号 后台监控系统 优于 1 s 网络对时 SNTP 或 IEC61588 保护信息管理子站系统 优于 1 s 网络对时 SNTP 或 IEC61588 远动通讯装置 优于 1m s IRIG-B（DC）或 IEC61588 测控装置 优于 1ms IR