感应电动势的频率与励磁信号的频率相同，幅值由励磁信号的幅值和感应同步器的物理结构决定。......
2023-06-26
智能变电站时间同步检测优化方案
【摘要】：在智能变电站内分散在不同地点的变电站一体化监控系统及设备记录的数据带有时间标记，全站采用统一且准确的时间标记，才能准确描述电力系统的事件顺序和发展过程，才能在发生电网事故后准确分析事故原因。对变电站内的时间同步系统进行检测，电路连接如图7-7 所示。图7-8时间准确度检测图要求：TTL电平接口＜1 μs。用时钟同步系统测试仪测量被测装置输出的 IRIG-B信号，记录分析结果。要求 PTP 对时服务有效。
在智能变电站内分散在不同地点的变电站一体化监控系统及设备记录的数据带有时间标记，全站采用统一且准确的时间标记，才能准确描述电力系统的事件顺序和发展过程，才能在发生电网事故后准确分析事故原因。因此，统一精确的时间是保证电力系统安全运行、提高运行水平的一个重要措施。
对变电站内的时间同步系统进行检测，电路连接如图7-7 所示。
图7-7 时间同步系统检测图
主要检测方法如下。
1．输出信号测试
1）上升沿时间
被测装置与天线连接，同步状态指示有效以后，用示波器测量对应的信号，记录上升沿时延测量数值。
要求：
（1）TTL接口上升时间＜0.1 μs。
（2）空接点接口上升时间＜1 μs。
2）时间准确度
被测装置与天线连接（见图 7-8），同步状态指示有效以后，用时钟同步系统测试仪测量对应的信号，记录时间准确度测量数值。
图7-8 时间准确度检测图
要求：
（1）TTL电平接口＜1 μs。
（2）空接点接口＜3 μs。
（3）RS485/422接口＜1 μs。
（4）光纤接口＜1 μs。
（5）IRIG-B（AC）＜20 μs。
3）IRIG-B（AC）调制方式测试
被测装置与天线连接，同步状态指示有效以后，用示波器测量IRIG-B（AC）信号，记录波形频率测量数值。要求：频率准确度＜1 kHz。
用示波器测量 IRIG-B（AC）信号，记录波形峰峰值。
要求电压为 3～12 V（含逻辑 0 对应的低幅值），推荐值为 10 V。调制比应为 3∶1～6∶1 之间（高幅值与低幅值之比）。
用 1000 Ω 电位器连接输出端，调节电位器，使输出幅值降低到空载时的一半。断开电位器，测量电位器阻值并记录。
2．IRIG-B码测试
1）码元正确性测试
用时钟同步系统测试仪测量被测装置输出的 IRIG-B 信号，记录测试仪捕捉到的原始编码值和分析结果。
2）时间质量位测试
用时钟同步系统测试仪测量被测装置输出的 IRIG-B 信号，记录测试仪捕捉到的原始编码值和分析结果，时间质量位内容应该变为无效。
3）编码否定测试
用时钟同步系统测试仪 IRIG-B 输出模拟以下几种特殊状态：校验位错误、SBS 秒错误、时间质量、时间偏移、闰秒、夏时制。用时钟同步系统测试仪测量被测装置输出的 IRIG-B信号，记录分析结果。
要求：
校验位错误，被测时钟状态指示应该报错；
SBS 秒错误，被测时钟状态指示应该报错；
时间质量位变化，被测时钟输出应跟随；
时间偏移位变化，被测时钟输出应跟随；
模拟闰秒调整，被测时钟应正确预告，并正确跳秒；
模拟夏时制调整，被测时钟应正确预告，并正确调整。
（4）串行通讯对时报文测试
用时钟同步系统测试仪测量被测装置输出的串口报文信号，记录测试仪捕捉到的原始编码值和分析结果。要求报文起始位跳变沿时间准确度＜10 ms。
3．网络对时准确度测试
1）NTP 服务器
用时钟同步系统测试仪连接被测装置输出的 NTP 接口，设置网络IP地址，启动测试，记录测试仪的分析结果。要求：NTP 对时服务有效；时标误差＜10 ms。
2）PTP服务器
用时钟同步系统测试仪测量被测装置输出的 PTP 对时信号，记录测试仪的分析结果。要求 PTP 对时服务有效。
4．从时钟传输延时补偿准确度测试
在被测装置整定延时补偿值后，用时钟同步系统测试仪测量对应接口的信号，记录时间准确度数据。
技术指标要求：[(测量到的时间准确度-基本误差)-整定值]＜1 μs。
5．捕获时间测试
1）冷启动
被测装置与天线连接，断电 5 min 以上再给被测装置上电，记录上电时间，用时钟同步系统测试仪测量对应接口的信号，记录装置初次输出信号的时间。
技术指标要求：冷启动捕获时间=（上电时间-初次输出信号时间）＜ 20 min；且该过程中无错误信号输出。
2）热启动
被测装置断开天线连接 1 min 后，重新连接天线，记录连接时间，用时钟同步系统测试仪测量对应接口的信号，记录装置输出信号变为有效的时间。
技术指标：冷启动捕获时间=（上电时间-初次输出信号时间）＜ 2 min；且该过程中无错误信号输出。
6．短期守时能力测试
被测装置与天线连接，从上电开机至达到标称守时精度的时间为预热时间，到达预热时间后立即断开外部时间源，使被测时钟装置进入守时状态，用时钟同步系统测试仪测量对应接口的信号，失步 12 h 时记录装置输出信号的时间准确度。
技术指标：预热应＜ 2 h，守时能力应优于 1 μs/h。
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