北斗校时在电力的时间同步说明

与GPS、GLONASS和伽利略系统相比，北斗系统的星座搭建从一开始就与众不同。卫星的三大功用：导航、通信与遥感，既然我们已经如火如荼的在建设具备导航功能的北斗系统，发展自主的通信与遥感卫星也仅仅是时间问题。

电网是一个巨大的系统工程，要确保电厂、变电站的设备运转同步进行，必须首先要确保设备内部时钟的一致性。为了统一内部时钟，此前我国电力系统不得不把美国的GPS（全球定位系统）作为主要的授时手段，通过GPS的民用频道向电力系统的电力自动化设备、微机监控系统、安全自动保护设备、故障及事件记录等智能设备提供授时信号，以实现电力系统的“同步”运行。

但是，这一做法也存在着巨大的隐患。电力工业的安全生产关系国家能源安全和国民经济命脉，一旦发生紧急事态，GPS信号关闭或调整，将引发我国电网系统的重大安全事故。目前，我国电网每年都有因GPS卫星授时不准而发生的事故，给国家带来了巨大的经济损失。

基于我国北斗导航系统研制成功并投入使用的“北斗电力全网时间同步管理系统”，结束了我国电力运行时间完全倚赖美国GPS全球定位系统的历史，解决了电力系统时间同步应用中的三个难题：可靠的时钟源，全网时间同步管理，远程集中实时监测维护。有效保障了我国电力安全和国家安全。

   北斗卫星系统是我国自主研制的区域性卫星导航定位和通信系统，具有首次定位快、无通讯盲区、保密性强等特点。“研制基于北斗系统的电力授时系统，可以有效保障我国电力安全和国家安全。”

SYN4505型标准同步时钟是由西安同步电子科技有限公司精心设计、自行研发生产的一款多功能时钟设备，设备前面板简易图如下所示：

SYN4505型标准同步时钟 前面板简易图

内装高精度恒温晶振0CXO，接收北斗二代/GPS/GLONASS卫星信号和IRIG-B码信号，优先选择卫星信号，使用外部定时信号对本机进行时间同步，产生交直流IRIG-B码信号、时、分、秒脉冲信号、NTP网络授时，串行口时间信息和1PPS（秒信号）同步脉冲信号，是电力系统建立时间尺度、实现时间统一同步的实用电子仪器。

SYN4505型标准同步时钟能同时接收GPS卫星与我国北斗卫星时间信号，当接收到外部时间基准信号时，被外部时间基准信号同步；当接收不到外部时间基准信号时，保持一定的走时准确度，当外部时间基准信号接收恢复时，切换到正常状态工作。接口扩展装置功能，主要为IRIG-B（DC）时码与串口时间报文方式，以满足全站各设备的对时要求。

在实际应用中，电力授时系统原理图，如下所示：

北斗电力授时系统整体设计原理图

电网内新配置的主时钟，可接收北斗二代/GPS卫星信号和IRIG-B码信号，通过NTP端口为电站级监控系统设备提供网络时钟同步信号，通过B码端口为扩展时钟提供时钟信号，扩展时钟为电站内设备提供多达40路的RS-232报文、直流B码、光口B码、PPS格式时钟同步信号。扩展时钟可接收GPS和北斗星定位系统卫星时钟信号，在上级时钟同步信号中断时，提供本地时钟信号，实现电站设备的时钟同步。

在设计中，为维持电厂全面需求，我们特在设备上设计了三种工作模式，括自动模式，手动模式，守时模式等三种模式，其中自动模式表示优先选择卫星信号，然后选择IRIG-B信号；手动模式表示由用户手动选择外部参考；守时模式表示不接收外部参考，使用设备内部铷钟进行守时。

由于电力化设备的多样复杂性，需要提供多达40路的多种同步接口方式。根据此要求，我们的设备可以同时满足输出1PPS输出，RS232C,RS422/485，串口输出TTL,RS422/485，光纤信号，以及各种电力输出信号，可扩展输出120组的路数。

同时，电厂提供国家电网安全标准，要求整个系统工作的严谨性，必须具备安全报警功能，并不能接触外网，根据此要求，我们选择的设备具备干接点报警功能：具有5个报警功能，分别为故障报警，卫星报警，IRIG-B(1)报警，IRIG-B(2)报警，失步报警。

根据电厂统一要求，完成新增各站gps及北斗天线的装配（为使用方便，必须使用双模天线），装配工艺以厂家要求为标准，为保障天线的安装距离及角度要求，将天线安装在大楼顶部（必须配有避雷器）。

对于北斗电力授时授时系统，方案的完善性还在不断的修整中，我们将致力做最好的时频服务！