监测方式介绍：了解常见监测方法

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：监测软件不应响应“TSSM”标识以外的请求。图6-15GOOSE报文传输过程示意图对于智能变电站，可采用基于 GOOSE 的监测方式。4．基于开关量输入信号触发的监测方式对于具有开关量输入信号并可触发 SOE 的间隔层装置，可采用基于开关量输入信号触发SOE 方式进行偏差监测。图6-17基于SOE的监测方式目前基于 SOE 的准确度为毫秒级，基于 SOE 的时间测量精度应小于 1 μs。本监测方式虽连接线缆较多，但测量精度高，不影响监控系统正常运行。

1．基于NTP的监测方式

基于 NTP 的监测采用四时标法，要求监测单元和被授时设备的NTP协议既支持服务器模式，又支持客户端模式。当需要时间同步时，时钟装置采用服务器模式，被授时设备采用客户端模式；当需要监测时，监测单元采用客户端模式，被授时设备采用服务器模式。监测单元作为监测的管理端，监测时钟装置和其他被授时设备，对时偏差精度为毫秒级别，具体过程如图6-13 所示。

图6-13　站内对时状态测量示意图

（1）T0为管理端发送“监测时钟请求”的时标。

（2）T1为被监测端收到“监测时钟请求”的时标。

（3）T2为被监测端返回“监测时钟请求的结果”的时标。

（4）T3为管理端收到“监测时钟请求的结果”的时标。

（5）Δt 为管理端时钟超前被监测装置内部时钟的钟差（正代表相对超前，负代表相对滞后）。

（6）Δt＝[(T3-T2)+(T0-T1)]/2。

2．用于监测的 NTP 配置

时间同步监测中，NTP 采用客户/服务器模式。该模式中，监测单元为客户端，被监测设备为服务端。监测单元定期向被监测设备发送报文。监测单元依照被监测设备返回的时钟报文计算时钟偏差，但不会修改被监测设备的时钟。监测单元（客户端）发送帧格式如下：

（1）Reference Identifier 字段：参考时间源。按照 NTP 标准规定，可在已预定义的标识外扩充。用于监测的服务器和客户端应统一填充“TSSM”（Time Synchronization Status Monitoring），标识自身为时间同步状态监测源，以便与正常对时用途的NTP服务区分。监测软件不应响应“TSSM”标识以外的请求。

（2）Originate Timestamp 字段：NTP 请求报文离开发送端时发送端的本地时间。时间管理服务器监测软件（客户端）请求时应将该字段应填的值保存在本地内存中，发出的报文中该字段全部填充 0，即不向被测对象提供发送参考时间基准。NTP 报文格式如表 6-10所示。

表6-10　NTP报文格式

基于 NTP 监测的优点是少接线、易实施，但问题是现阶段大部分被授时系统和设备尚不支持 NTP 服务器模式，需要二次设备厂家进行技术开发，如图6-14 所示。

图6-14　基于NTP的监测方式

3．基于 GOOSE 的监测方式

对于过程层设备的监测，监测单元连接到过程层网络，采用 GOOSE 协议实现时间同步管理，GOOSE 报文定义见《电力系统时间同步及监测技术规范》。监测单元通过 GOOSE 方式来实现对过程层设备的对时偏差的监测，其传输过程如图6-15 所示，工作方式同 NTP 乒乓监测的工作方式一致。监测单元宜采用 GOOSE 方式按照设定的轮询周期定期轮询间隔层设备的对时偏差，当轮询到某装置一次监测值越限时，应以每秒 1 次的频率连续监测 5 次，并对 5 次结果去掉极值后取其平均值作为此次监测的结果，若平均值越限则产生越限告警信息。

图6-15　GOOSE报文传输过程示意图

对于智能变电站，可采用基于 GOOSE 的监测方式。与基于 SOE 的监测方式类似，对于支持硬接点开入的智能被授时设备（如智能终端、合并单元）采用基于GOOSE 的监测方案，如图6-16 所示。

图6-16　基于GOOSE的监测方式

在 T0 时刻，监测单元输出定时脉冲触发被授时设备的遥信输入位，使被授时设备产生GOOSE事件报文，监测单元通过交换机镜像端口获取GOOSE报文并解析出时间值T1，计算出被授时设备的时间偏差：Td2=T1-T0，Td2 自动保存在监测单元中，同时超出门限的Td2将触发告警报文，告警报文通过远动装置自动上送上级调度，同时也会以MMS报文方式发送给厂站监控系统。

基于 GOOSE 的测量精度应小于 1 μs，被测设备的门限值可根据时间情况设定，建议为100 μs。定时脉冲触发时间可设置，为减少基于 GOOSE 的监测数据量，采用时脉冲（分、时、天脉冲可设）方式在准点时刻触发。

4．基于开关量输入信号触发的监测方式

对于具有开关量输入信号并可触发 SOE 的间隔层装置，可采用基于开关量输入信号触发SOE 方式进行偏差监测。在 T0 时刻，监测单元输出定时脉冲触发测控装置的遥信开入端子动作，相应的被授时系统及设备产生SOE事件报文，监测单元通过站控层交换机的镜像端口，获取 SOE 报文并解析出报文中记录的遥信变位时间T1，计算出被授时设备的时间偏差：Td2=T1-T0。所有Td2差值自动保存在监测单元中，同时超出门限的Td2将触发告警报文，告警报文通过远动装置自动上送上级调度。监测方式如图6-17 所示。

图6-17　基于SOE的监测方式

目前基于 SOE 的准确度为毫秒级，基于 SOE 的时间测量精度应小于 1 μs。被测设备的门限值可根据实际情况设定。基于 SOE 的监测其优点是适用面广，缺点是人为的产生大量监测 SOE 事件。为避免过多的触发信号连接线缆的增加，以及减少基于 SOE的时间监测数据量，可通过时钟装置提供触发信号，并采用时脉冲（分、时、天脉冲可设）方式在准点时刻触发。

基于具有开关量输入信号并可触发 GOOSE 变位的装置，可采用基于开关量输入信号触发 GOOSE 方式进行偏差监测，监测单元接入到过程层网络中，在T0时刻，监测单元输出定时脉冲触发智能终端等过程层设备的遥信开入端子动作，相应的设备产生GOOSE事件报文，监测单元通过交换机的镜像端口，获取GOOSE报文并解析出报文中记录的遥信变位时间T1，计算出被授时设备的时间偏差Td2=T1-T0。

5．基于IRIG-B/1PPS的监测方式

对于具备时间信号（如 IRIG-B 码信号、脉冲信号）输出接口的站控层、间隔层和过程层被监测装置，可采取直接监测的方式，即将被监测装置输出的时间信号直接连接到时间同步监测单元的测量接口上进行测量，从而获得被监测装置的对时偏差。本监测方式虽连接线缆较多，但测量精度高，不影响监控系统正常运行。

6．监测方式比较

监测方式介绍：了解常见监测方法

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