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浅谈电力系统中的时钟同步技术

2019-07-14

浅谈电力系统中的时钟同步技术

【电力系统稳态分析】 电力系统是时间相关系统,无论电压、电流、相角、功角变化,都是基于时间轴的波形。

近年来,超临界、超超临界机组相继并网运行,大区域电网互联,特高压输电技术得到发展。 电网安全稳定运行对电力自动化设备提出了新的要求,特别是对时间同步,要求继电保护装置、自动化装置、安全稳定控制系统、能量管理系统和生产信息管理系统等基于统一的时间基准运行,以满足同步采样、系统稳定性判别、线路故障定位、故障录波、故障分析与事故反演时间一致性要求。

确保线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性,以及电网事故分析和稳定控制水平,提高运行效率及其可靠性。 未来数字电力技术的推广应用,对时间同步的要求会更高。

1 电力系统时间同步概况目前,电力系统中的时间同步处于变电站内GPS统一的状态,甚至有很多老旧变电站还没有实现GPS统一,需要对时的每套设备都配置一套独立的时钟系统。

由于GPS设备品牌不同,性能不统一,造成站内、站与站之间时间不统一。 这些时间接收系统相互间不通用。 无法互为备份,使得整个系统的可靠性无法保证。

为了逐步实现全电网的同一时间,有必要在发电厂、变电站、控制中心、调度中心建立集中和统一的电力系统时间同步系统,而且该系统应能基于不同的授时源建立时间同步并互为热备用。 2 电力系统对时间同步的需求电力自动化设备对时间同步精度有不同的要求。

一般而言,电力系统授时精度大致分为4类:(1)时间同步准确度不大于1μs:包括线路行波故障测距装置、同步相量测量装置、雷电定位系统、电子式互感器的合并单元等。

(2)时间同步准确度不大于1ms:包括故障录波器、SOE装置、电气测控单元、RTU、功角测量系统(40μs)、保护测控一体化装置、事件顺序记录装置等。 (3)时间同步准确度不大于10ms:包括微机保护装置、安全自动装置、馈线终端装置(FTU)、变压器终端装置(TTU)、配电网自动化系统等。 (4)时间同步准确度不大于1s:包括电能量采集装置、负荷,用电监控终端装置、电气设。