熱搜關鍵詞: 5G通信時間同步方案 室內定位時間同步方案 自動駕駛時間同步方案 智能電網時間同步方案
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通常,電力不會在實際需要的地方產生,而是從發電廠運輸到用戶,因此,電力經常在整個電網中進行長距離傳輸,其中包括中壓電力線、變電站、柱上變壓器和低壓線路。這種電力網絡需要廣泛的控制技術,如監控和數據采集 (SCADA) 系統以及各種智能電子設備 (IED),如保護繼電器、間隔控制器單元等。
電網系統頻率隨著負載和發電量的變化而變化。因此,實時檢測網絡范圍內頻率的變化以防止重大中斷非常重要,簡單來說,就是為了能夠正確、快速檢測、識別和了解整個電網問題的位置和時間,電網系統的 IT 網絡時間一定要同步。然而傳統變電站中,電子設備的時間同步是通過專用總線來實現GPS或IRIG-B信號分發。盡管GPS是日前習以為常的時間同步解決方案,但GPS非常容易受信號干擾與欺騙,在衛星信號不良的地方(比如室內、隧道、高樓林立的城市街區等)很難搜到信號。
智能電網是以特高壓電網為骨干網架、以通信信息平臺為重大支撐的電力網絡,兼具信息化、自動化、互動化特質,涵蓋發電、輸電、變電、配電、用電和調度等環節,覆蓋所有電壓等級,可實現“電力流、信息流、業務流”的高度的現代電網。精度和可靠性對于智能電網應用中使用的電力網絡節點的時間和頻率同步至關重要。準確的同步有助于加速廣泛的智能電網操作,例如故障檢測和網絡、同步相量測量以監控網絡穩定性、事件序列時間戳、數據采集、需求側管理 (DSM)、差動保護、頻率偏差測量 ( FDM )、智能計量同步和許多其他應用。
酷鯊科技授時系統旨在滿足現代電網網絡的同步要求。模塊化方法允許配置為 IED 和 SCADA 系統等不同設備提供所需的同步輸出組合。能夠選擇某些變電站組件所需的 IRIG 時間碼輸出、脈沖和頻率的組合,并且能夠添加 NTP/SNTP 以及 PTP 網絡同步接口,使得 IMS 平臺(智能模塊化同步)成為變電站自動化的選擇和智能電網應用,如同步相量和事件記錄。
根據其配置和模塊選擇,酷鯊科技授時系統可以發揮不同的作用。通過支持 Meinberg 的 IRSA(智能參考切換算法)技術,時間服務器可以使用北斗、GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou、1PPS 或 IRIG-B 時間碼作為其同步源,也可以接受 PTP 甚至 NTP 。
PTP 實施支持 PTP 默認配置文件 (IEEE 1588-Annex J) 以及多個電源配置文件版本,包括 IEEE C37.238-2017,還支持在 IEC 62439-3 附錄 B 中標準化的實用程序配置文件。如果需要,可以使用 TSU 模塊通過廣域網鏈接將 LANTIME 與遠程 Telecom Profile Grandmaster 同步。當作為電源配置文件或實用程序配置文件主時鐘運行時,PTP 模塊的性能允許數百個 IED 或其他 PTP 從機同步。
IRIG-B和 1PPS 信號通常用于間隔和過程級別的時間同步,需要單獨的、昂貴的同軸電纜;酷鯊PTP主時鐘使同步在現有的局域網IEEE 1588兼容的PTPv2開關,提供具有準確度的低成本的解決方案,即使在PRP網絡。
酷鯊科技使用多種時間和頻率同步設備產品系列來滿足電網苛刻的同步要求。酷鯊科技提供靈活和準確的時間同步解決方案,符合 IEEE 1588 PTPv2、IEEE C.37.238-2011、IEEE C.37.238-2017 Power 和 IEC/IEEE 61850-9-3 Power Utility Profile 以及 IEC 61850 電廠、變電站和用戶標準,讓整個智能電網總指揮能夠可靠地、準確監控整個電力系統。
“地基”(地面時間同步授時系統),相較于“天基”(依靠空中衛星授時)而言,具有以下天然優勢:
首先,地面授時抗干擾能力強,安全性高!
其次,地面授時比空中北斗授時精度更高,現階段普通北斗接收機的授時精度在100納秒水平,而酷鯊科技地面授時現已成功可達到1納秒授時精度;
第三,地面授時區域時間一致性會更好,即便主時鐘丟了衛星信號,發生了時間偏移,從時鐘時間也會緊跟主時鐘,能有效確保在當前主時鐘下的整體區域時間是一致的。GPS授時因為都跟蹤的是衛星,各GPS授時點之間一旦沒了衛星信號,時間各自偏移,那相互之間的偏差就無法確定,整個區域內時間也就千差萬別,不一致;
第四,地面授時系統,比起衛星授時而言,適用于更多應用場景,比如山洞、礦井、室內等。眾所周知,這些區域是沒有辦法通過衛星接收機來獲取時間的。由此,通過網絡地面時間同步來實現授時在當先顯得尤為緊迫。眾所周知,這些區域是沒有辦法通過衛星接收機來獲取時間的,電網室內設備需要授時時,衛星饋線安裝過程難于控制,高昂的安裝成本更是令眾多企業望而卻步,此時通過網絡的地面時間同步來進行授時就大有用武之地。IRIG-B協議可提供100微秒的精度,這對于記錄事件和故障波形的時間序列而言綽綽有余,然而,對于新標準的IEC 61850處理總線或同步相關應用而言,卻無法達到亞微秒級的精度。此外,IRIG-B需要借助專用電纜來傳輸時間信號,該做法不僅成本很高,而且還無法提供冗余機制。
能源供應商:發電機、可再生能源和優化的存儲選項了經濟的能源形式。
未來所有率的參與者:有效使用可再生能源可減少化石燃料的消耗和核廢料的產生。智能電網基礎設施經過優化以實現這些目標。
自動化變電站:監測和控制資源,以確保能源的持續供應。
網絡運營:電網運營商從電網社區內的來源接收通信,并將定價和費率信號等數據發送回所有參與者。
終端消費者:配電變電站將電力從傳輸電壓轉換為較低電壓,用于本地配電到家庭和企業。
消費類設備:接收公用事業定價和費率信號以指導智能能源使用決策。
同步的電力公司:作為智能電網中重要的節點之一,變電站管理網絡中電力的優化調節,包括現有發電廠、分布式可再生能源和終端消費者。隨著智能雙向電網功能齊全,準確的時間同步將發揮更重要的作用。
自動化變電站:變電站自動化中的準確時間同步必須滿足電站、間隔和過程級別的不同要求。站點級別的監控系統、PC 和遠程設備需要毫秒范圍內的精度,這可以通過現有 LAN 網絡上的 NTP 或 SNTP 時間協議提供。間隔和過程級別的 IED(智能電子設備)和 MU(合并單元)需要 1μs 的精度,基于 IEEE 1588 PTPv2 協議實現,并從過程級別應用 PTP 兼容開關。