一种电力系统共视型时间溯源终端及时间溯源方法与流程

本申请涉及时间溯源终端，并且更具体地，涉及一种电力系统共视型时间溯源终端及时间溯源方法。

背景技术：

1、统一精准的时间源是保障电力系统安全稳定运行的前提，也是支持源-网-荷-储实时互动的先决条件。当前，针对故障测距、相量测量、雷电定位、合并单元、能源控制器、电能计量装置等单元的授时能力不足，对其应用产生一定影响，因此亟需发展广域授时技术与时间量值溯源技术。

2、当前电力系统有诸多电能计量设备在系统中运行，时钟的准确性和可靠性对实施电价市场改革和分时电价政策至关重要。目前电力系统网省、地市中心和厂站、专变等装置，普遍采用ntp实现时间同步，同步精度为毫秒级，不具备时间可溯源性。对于大量台区内计量设备，缺乏有效时间量值传递溯源手段，靠终端内部晶振或广播校时进行时间同步，时间准确性难以保证。目前电力系统网省、地市中心、厂站、专变等装置，普遍采用ntp网络对时实现时间同步，同步精度为几个毫秒到几百个毫米。不利于电网系统内，装置的故障分析定位、结算的公平贸易、节能减耗。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提供一种电力系统共视型时间溯源终端及时间溯源方法。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种电力系统共视型时间溯源终端，部署于台区侧，包括：北斗/gps模块及第一天线、数字可调晶振、数据采集及处理模块、分频模块、时间间隔测量模块，通信模块及第二天线、共视型时间同步装置信息管理系统、电力线载波时间传输模块，其中

3、北斗/gps模块及第一天线用于捕获和跟踪北斗卫星导航信号，测量得到天线至卫星的伪距，并计算第一天线位置和时间，输出时间信息和位置信息；

4、数字可调晶振作为时间溯源终端内各测量模块的频率参考，被数据采集及处理模块驯服控制；

5、数据采集及处理模块接收北斗/gps模块及第一天线和时间间隔测量模块的数据，并计算相位和频率调整量对数字可调晶振进行驯服控制；

6、分频模块将数字可调晶振输出的频率分频为秒脉冲信号，并放大输出多路，分别发送至时间间隔测量模块和用户使用；

7、时间间隔测量模块测量北斗/gps模块及第一天线和分频模块的相位偏差，补偿接收机内部的延迟，修正钟差；

8、通信模块及第二天线与上级时间参考进行共视数据的交互，并回传装置的测量结果至共视型时间同步装置信息管理系统，形成网络化监控；

9、共视型时间溯源终端信息管理系统分发上级时间参考所产生的共视数据，并接收各装置回传的测量结果，形成网络化监控和误差超限预警；

10、电力线载波时间传输模块接收经驯服后的时间信号1pps和时间戳后，将时间信号调制在电力线载波上，向电力用时或较时终端传递精确的时间信号。

11、可选地，数字可调晶振采用低功耗经济型数字可调晶振。

12、可选地，通信模块采用4g/5g通信。

13、可选地，通信模块通过新型时间同步装置信息管理系统获取上级时间源的上级时间，其中

14、通信模块、新型时间同步装置信息管理系统以及上级时间源通过无线网络通信连接。

15、根据本申请的另一个方面，提供了一种根据上述的电力系统共视型时间溯源终端实现的电力系统时间溯源方法，包括：

16、上级参考时间源通过测量卫星天线之间的伪距，计算出参考时间频率标准与北斗卫星系统时之间的第一钟差；

17、位于远程的电力系统共视型时间溯源终端计算出同一个时刻数字可调晶振与北斗卫星系统时之间的第二钟差；

18、通过网络数据交互上级参考时间源的第一钟差与电力系统共视型时间溯源终端的第二钟差，计算相同时刻，数字可调晶振与参考时间频率标准之间的时差；

19、通过预定时间段内的时差序列，获得数字可调晶振与参考时间频率标准之间的频差；

20、根据频差，利用pid算法实时计算数字可调晶振的相位和频差调整量，进行数字可调晶振的驯服；

21、驯服后的数字可调晶振输出的频率和时间信号，为电力系统共视型时间溯源终端内的模块提供频率参考，形成闭环控制。

22、从而，本申请基于北斗卫星共视法双向比对结果驯服低成本数字可调晶振的技术，在无网络获取参考时间的共视数据情况下，向北斗卫星单向授时驯服数字可调晶振过渡，具有较高的守时精度，更高的可靠性。在授时的同时，可进行双向比对结果回传，可实现网络化覆盖和高精度监测，进行装置掉线、误差超限预警。目前的北斗共视接收机以测量外部时钟信号为主，本申请采用低功耗、经济型的北斗模块、时间间隔测量模块，可广泛覆盖在电力系统中，实现高精度时间频率溯源和监测。

技术特征：

1.一种电力系统共视型时间溯源终端，部署于台区侧，其特征在于，包括：北斗/gps模块及第一天线、数字可调晶振、数据采集及处理模块、分频模块、时间间隔测量模块，通信模块及第二天线、共视型时间同步装置信息管理系统、电力线载波时间传输模块，其中

2.根据权利要求1所述的电力系统共视型时间溯源终端，其特征在于，所述数字可调晶振采用低功耗经济型数字可调晶振。

3.根据权利要求1所述的电力系统共视型时间溯源终端，其特征在于，所述通信模块采用4g/5g通信。

4.根据权利要求1所述的电力系统共视型时间溯源终端，其特征在于，所述通信模块通过新型时间同步装置信息管理系统获取上级时间源的上级时间，其中

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的电力系统共视型时间溯源终端实现的电力系统时间溯源方法，其特征在于，包括：

技术总结
本申请公开了一种电力系统共视型时间溯源终端及时间溯源方法。时间溯源终端，包括：北斗/GPS模块及第一天线用于测量得到天线至卫星的伪距，输出时间信息和位置信息；数字可调晶振作为时间溯源终端内各测量模块的频率参考；数据采集及处理模块计算相位和频率调整量对数字可调晶振进行驯服控制；分频模块将数字可调晶振输出的频率分频为秒脉冲信号；时间间隔测量模块测量北斗/GPS模块及第一天线和分频模块的相位偏差，修正钟差；通信模块及第二天线与上级时间参考进行共视数据的交互；共视型时间溯源终端信息管理系统分发上级时间参考所产生的共视数据；电力线载波时间传输模块接收经驯服后的时间信号1PPS和时间戳后，将时间信号调制在电力线载波上。

技术研发人员：蒋依芹,孟静,宋晓卉,陈昊,段晓萌,李宗嵘,白静芬,杨玉博,徐熙彤,耿爱玲,岑炜,段永贤,张丽,葛亚男,贾福泉,李华
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11