本文是学习GB-T 33591-2017 智能变电站时间同步系统及设备技术规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了智能变电站时间同步系统(以下简称"时间同步系统")的基本架构、配置方式,时间同
步系统及设备的功能、运行、性能、试验、标志、包装、运输和贮存等方面的要求。
本标准适用于110 kV(66
kV)及以上电压等级的智能变电站,其他变电站可参照执行。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试压 A: 低温
GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温
GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法
试验Cab:恒定湿热方法
GB/T 4208 外壳防护等级(IP 代码)
GB/T 9361 计算机场地安全要求
GB/T 11287 电气继电器
第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验
第1篇:振动试验(正弦)
GB/T 14537 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验
GB/T 14598.3 电气继电器 第5部分:量度继电器和保护装置的绝缘
配合要求和试验
GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GB/T17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GB/T 17626.9 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验
GB/T 17626.10 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验
GB/T 17626.12 电磁兼容 试验和测量技术 振铃波抗扰度试验
GB/T GB/T DL/T
DL/T
口 (ACSI)
DL/T
DL/T
26866 电力系统的时间同步系统检测规范
860.71 电力自动化通信网络和系统 第7-1部分:基本通信结构原理和模型
860.72 电力自动化通信网络和系统 第7-2部分:基本信息和通信结构
抽象通信服务接
860.73 电力自动化通信网络和系统 第7-3部分:基本通信结构 公用数据类
860.74 电力自动化通信网络和系统 第7-4部分:基本通信结构
兼容逻辑节点类和数
据类
DL/T 860.81 电力自动化通信网络和系统
第8-1部分:特定通信服务映射(SCSM)- 映射到
GB/T 33591—2017
MMS(ISO 9506-1 和 ISO 9506-2)及 ISO/IEC 8802-3
DL/T 1100.1—2009 电力系统的时间同步系统 第1部分:技术规范
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
有线时间基准信号 wired time reference signal
以有线通信方式传播的时间基准信号。
[DL/T 1100.1—2009,定义3.4]
3.2
时间同步系统 time synchronization system
能接收外部时间基准信号,并按照要求的时间准确度向外输出时间同步信号和时间信息的系统。
[DL/T 1100.1—2009,定义3.5]
3.3
时间同步装置 time synchronization device
时间同步装置又称时钟装置,包括主时钟和从时钟。
[DL/T 1100.1—2009,定义3.7]
3.4
时间准确度 time accuracy
时间同步装置输出的时间与标准时间的一致性程度。
[DL/T 1100.1—2009,定义3.14]
3.5
主时钟 master clock
能同时接收不少于两种外部时间基准信号,具有内部时间基准,按照要求的时间准确度向外输出时
间同步信号和时间信息的装置。
[DL/T 1100.1—2009,定义3.8]
3.6
从时钟 slave clock
能同时接收主时钟发送的两路时间同步信号,具有内部时间基准,按照要求的时间准确度向外输出
时间同步信号和时间信息的装置,工程应用中也称为扩展时钟。
[DL/T 1100.1—2009,定义3.9]
3.7
双主时钟 double master clock
由两台主时钟组成且互为冗余的主时钟配置方式。
3.8
本地时钟 internal clock
时间同步装置配置的内部时间基准,实现同步或守时的基准信号输出。
下列缩略语适用于本文件。
BDS: 中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System)
GB/T 33591—2017
GPS: 全球定位系统 (Global Positioning System)
IRIG-B:IRIG-B码(Inter-Range Instrumentation Group-B)
NTP: 网络时间协议(Network Time Protocol)
SNTP: 简单网络时间协议(Simple Network Time Protocol)
5.1
时间同步系统用于智能变电站二次设备的同步授时,由主时钟、从时钟、传输介质组成,通过接收
无线和有线的时间基准信号,实现时间同步信号的输出。
5.2 时间同步系统应满足的总体要求如下:
a)
时间同步系统应以天基授时为主,地基授时为辅,建立天地互备的时间同步体系;
b) 天基授时应以 BDS 信号为主,GPS
信号为辅;地基授时应以地面有线基准信号为主,以主时钟 热备信号为辅;
c)
智能变电站应配置一套全站统一授时的时间同步系统,采用双主时钟冗余配置方式;
d)
主时钟、从时钟宜采用模块化配置方式,输出信号的功能及性能应满足被授时设备的要求;
e)
主时钟、从时钟应采用统一的信息接口和数据模型,满足站端时间同步状态监测要求;
f)
时间同步系统可选配同步监测功能,实现对被授时装置和时间同步装置的时间同步监测要求。
6.1.1
时间同步系统应采用双主时钟配置方式,由两台主时钟、多台从时钟和信号传输介质组成,基本
架构见图1。
style="width:10.42014in;height:6.04028in" />
图 1 智能变电站时间同步系统架构
6.1.2 每台主时钟应能接收 BDS 信号、GPS
信号、有线时间基准信号以及两台主时钟互联的热备
信号。
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6.1.3 从时钟应能同时接收双主时钟的时间基准信号。
6.2.1 时 间 同 步 装 置 ( 以 下 简 称 " 装 置 " ) 主 要 由 接 收
模 块 、 时 间 处 理 模 块 和 输 出 模 块 三 部 分 组 成 , 见
图 2 。
style="width:12.33403in;height:4.38056in" />
图 2 时间同步装置基本组成
6.2.2 装置在初始化阶段,不应输出时间信号。
6.2.3 装置输出的时间同步信号应包括脉冲信号、IRIG-B(DC)
码、串行口时间报文、网络时间报文等。
a)
应具有运行状态指示、基准信号状态指示、时间信息显示、故障指示等功能;
b) 应具有电源告警、故障告警功能;
c) 应具有参数设置、软件版本查询、日志信息存储、查询等功能。
6.2.5 装置应采用独立双电源供电方式。
6.2.6
装置应具有独立以太网信息通信接口,且任何网络运行工况流量冲击下,装置均不应死机或重
启,不影响授时稳定性。
6.2.7 选配同步监测功能时,可通过网络时间报文交互或监测 IRIG-B(DC)
码、秒脉冲等方式实现时间 信号的监测。
6.3.1
传输介质应能满足被授时设备对时间信号质量的要求,宜采用多模光纤、同轴电缆、屏蔽控制电
缆、双绞线等传输介质。
6.3.2 天基授时接收天线、有线时间基准信号的传输应采用同轴电缆。
6.3.3 主时钟、从时钟之间的传输宜采用多模光纤介质传输。
6.3.4 IRIG-B(DC) 码传输宜采用多模光纤或屏蔽控制电缆。
6.3.5 RS-232C、RS-485、 静态空接点脉冲信号的传输宜采用屏蔽控制电缆。
6.3.6 网络时间报文的传输宜采用双绞线。
6.4.1 主时钟之间、主时钟与从时钟之间的信息传输应采用IRIG-B(DC)
码。
6.4.2 与间隔层、过程层设备之间信息传输宜采用IRIG-B(DC) 码 。
6.4.3 与站控层设备之间的信息传输宜采用SNTP 或 NTP。
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6.4.4 应支持 DL/T 860.72 和 DL/T 860.81
要求的报告服务,应能按6.6中的建模要求与客户端
通信。
6.5.1 脉冲信号应采用上升沿作为准时沿。
6.5.2 IRIG-B(DC) 码格式按照 DL/T 1100.1—2009
的规定执行,宜采用上升沿作为准时沿。
6.5.3 串行口时间报文按照DL/T1100.1—2009 的要求执行。
6.5.4 NTP 和 SNTP 网络报文格式按照DL/T 1100.1—2009 的规定执行。
6.5.5 时间同步输出信号的时间质量码应满足以下要求:
a)
选择热备信号为基准信号时,本地时钟输出的时间质量码应在热备信号时间质量码的基础上
增加2;
b) 从时钟输出的时间质量码应与接收的时间基准信号时间质量码一致;
c)
时间同步系统在自守时过程中,输出信号的时间质量码应根据守时时间逐渐增加;
d)
时间同步系统由守时转为跟踪基准信号过程中,输出信号的时间质量码应根据钟差减小逐渐
减少。
6.6.1 装置应按照DL/T 860.71 、DL/T 860.72 、DL/T 860.73 以及 DL/T
860.74 所定义的数据模型、
服务进行建模,同一个功能对象相关的数据以及数据属性应建模在该功能对象中,其中也包括该功能对
象的一些功能扩展;多个功能相关或者同全系统功能相关的数据应建模在公共的逻辑节点或者逻辑设
备中。
6.6.2 装置逻辑设备实例化名为"TSMD", 应至少包含 LLNO、LPHD、
状态监测逻辑节点 LCSM 三个 逻辑节点,逻辑节点应满足如下要求:
a) 逻辑节点 LLNO 和 LPHD 应满足 DL/T 860.74 的要求,且 LPHD
应提供装置型号、生产厂 商、软件版本等信息;
b) 状态监测逻辑节点 LCSM 属性应符合附录 A 中表 A.1。
7.1.1
时间同步系统在进行基准信号选择时,应对基准信号的标志位、质量码、时间连续性等信息进行
判别,且应满足如下要求:
a) BDS 信号和GPS
信号有效应满足锁定卫星数不小于4颗、时间标志位正确、时间数据连续且
无跳变;
b)
地面有线时间基准信号有效应满足时间标志位正确、闰秒信息正确、时间数据连续且无跳变;
c)
热备信号有效应满足时间标志位正确、时间质量码不大于15且优于本地时钟时间质量码、时
间数据连续且无跳变。
7.1.2 时间同步系统基准信号选择应满足如下要求:
a) 主时钟应按照基准信号优先级从高到低进行选择,排序依次应为:BDS
信号、GPS 信号、地面 有线时间基准信号、热备判断信号;
b)
从时钟应按照接收主时钟的时间信号的质量码高低进行选择,当两路输入信号质量一致时,应
保持当前优选信号为主。
7.1.3 基准信号选择方法可参见附录 B。
GB/T 33591—2017
7.2.1
系统在运行时,应以本地时钟守时信号为基准,采取步进方式跟踪外部时间基准信号,同时输出
时间信号应连续、无跳变。
7.2.2
系统应具有守时功能,当外部基准信号异常或丢失时,应采用本地时钟守时输出,且输出时间信
号应连续、无跳变。
7.2.3
系统在主钟、从时钟的基准信号切换时,输出时间信号应连续、无跳变。
7.2.4
系统应能正确处理闰秒,并输出闰秒预告,不应产生错误的时间信号,且输出时间信号应连续、
无跳变。
7.2.5 系统运行时应具有基准信号、时间信息、故障等运行状态指示。
8.1.1 系统基准信号切换时,系统输出时间信号的跳变应小于1 μs。
8.1.2 系统采用步进方式跟踪基准信号,滑动步进为0.2μs/s。
8.1.3 系统对基准信号进行连续性判别时,差值在-1μs~1μs 内为连续。
8.1.4 系统的守时性能在12 h 内应优于1μs/h。
8.2.1 装置接收 BDS 信号应满足以下要求:
a) 灵敏度:捕获小于—130 dBm, 跟踪小于— 140 dBm;
b) 捕获时间:热起动时小于2 min, 冷起动时小于20 min;
c) 接收频率:1561.098 MHz。
8.2.2 装置接收GPS 信号应满足以下要求:
a) 灵敏度:捕获小于—130 dBm, 跟踪小于— 133 dBm;
b) 捕获时间:热起动时小于2 min,冷起动时小于20 min;
c) 接收频率:1575.42 MHz。
8.2.3 秒脉冲信号输出应满足以下要求:
a) 脉冲宽度:10 ms~200 ms;
b) 静态空接点:上升沿时间不大于1μs;时间准确度优于3 μs ;
c) RS-485: 上升沿时间不大于100 ns;时间准确度优于1 μs ;
d) 光纤:上升沿时间不大于100 ns;时间准确度优于1μs。
8.2.4 IRIG-B(DC) 码输出应满足以下要求:
a) 每秒1帧,包含100个码元,每个码元10 ms;
b) 脉冲上升时间:不大于100 ns;
c) 抖动时间:不大于200 ns;
d) 时间准确度:优于1 μs。
8.2.5 网络时间协议输出的时间准确度应优于10 ms。
8.2.6 串行口时间报文的时间准确度应优于5 ms。
8.2.7 多模光纤传输介质波长为850 nm。
GB/T 33591—2017
8.3.1 装置的工作环境条件如下:
a) 环境温度: - 10℃~+45℃;
b) 相对湿度:5%~95%;
c) 大气压力:86 kPa~108 kPa。
8.3.2 装置的贮存、运输环境条件如下:
a) 装置在运输中允许的环境温度-40℃~+70℃,相对湿度不大于85%;
b)
在贮存中允许的环境温度-25℃~+70℃,相对湿度不大于85%,在不施加任何激励量的条
件下,装置不出现不可逆变化。
8.3.3 装置安装地点的周围环境应满足如下要求:
a) 场地符合 GB/T 9361规定的B 类安全要求;
b) 使用地点应不出现超过 GB/T11287 规定的严酷等级为 I 级的振动;不发生
GB/T 17742 规 定的烈度为VⅡ度的地震;
c)
使用地点应无爆炸危险的物质,周围介质中不含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面敷层的介质及
导电介质,没有严重的霉菌存在。
8.4.1 装置采用交流电源供电应满足以下要求:
a) 电压:220 V, 允许偏差为- 20%~+15%;
b) 频率:50 Hz,允许偏差±5%;
c) 交流电源波形为正弦波,谐波含量小于5%。
8.4.2 装置采用直流电源供电应满足以下要求:
a) 电压:220 V、110 V,允许偏差为- 20%~+15%;
b) 直流电源电压纹波系数小于5%。
装置电气间隙、固体绝缘应能承受GB/T 14598.3规定的冲击电压。
装置绝缘电阻在施加直流500 V 时不应小于100 MΩ。
装置应能承受GB/T 2423.3规定的恒定湿热的要求。
8.7.1 装置应能承受 GB/T11287 中规定的严酷等级为 I 级的振动的要求。
8.7.2 装置应能承受 GB/T 14537 中规定的严酷等级为 I 级的冲击的要求。
8.7.3 装置应能承受 GB/T14537 中规定的严酷等级为 I 级的碰撞的要求。
8.8.1 装置应能承受GB/T 17626.2 中规定的严酷等级为Ⅲ级静电放电的要求。
8.8.2 装置应能承受GB/T 17626.3
中规定的严酷等级为Ⅲ级射频电磁场辐射的要求。
8.8.3 装置应能承受 GB/T 17626.4
中规定的严酷等级为Ⅲ级电快速瞬变脉冲群的要求。
8.8.4 装置应能承受GB/T 17626.5 中规定的试验等级为Ⅲ级浪涌(冲击)的要求。
GB/T 33591—2017
8.8.5 装置应能承受GB/T 17626.8 中规定的试验等级为Ⅲ级工频磁场的要求。
8.8.6 装置应能承受GB/T17626.9 中规定的试验等级为Ⅲ级脉冲磁场的要求。
8.8.7 装置应能承受GB/T 17626.10
中规定的试验等级为Ⅲ级阻尼振荡磁场的要求。
8.8.8 装置应能承受GB/T 17626.12 中规定的严酷等级为Ⅲ级振荡波的要求。
装置结构及外观应满足以下要求:
a)
设备应采取必要的电磁兼容性措施,设备的不带电金属部分应在电气上连成一体,并具备可靠
接地点;
b) 金属结构件应有防锈措施。安装在室外的设备及其外壳防护等级不得低于
GB/T 4208 中
IP54 规定;安装在室内设备其外壳防护等级不得低于GB/T 4208 中 IP20
的规定。
装置完成调试后,出厂前应进行常温100 h(40℃,72h 或50℃,48
h)的连续通电试验。试验期
间,装置工作应稳定可靠,动作行为、信号指示应正确,无元器件损坏、软件运行异常或其他异常情况
出现。
时间同步系统功能及性能试验按GB/T26866
中规定的方法进行,应包含以下内容:
a) 装置基本功能检测;
b) 基准信号状态检测;
c) 双主时钟、从时钟组网检测;
d) 闰秒状态检测;
e) 守时功能检测;
f) 输出信号性能指标检测;
g) 状态监测功能检测。
9.2.1 低温试验按 GB/T 2423.1规定的方法进行。
9.2.2 高温试验按GB/T 2423.2规定的方法进行。
9.3.1 静电放电抗扰度试验按 GB/T 17626.2 中 规 定 的 方 法 进 行 。
9.3.2 射频电磁场辐射抗扰度试验按GB/T17626.3 中规定的方法进行。
9.3.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验按GB/T 17626.4 中规定的方法进行。
9.3.4 浪涌(冲击)抗扰度试验按GB/T 17626.5 中规定的方法进行。
9.3.5 工频磁场抗扰度试验按 GB/T 17626.8中规定的方法进行。
9.3.6 脉冲磁场抗扰度试验按 GB/T 17626.9 中规定的方法进行。
9.3.7 阻尼振荡磁场抗扰度试验按GB/T 17626.10 中规定的方法进行。
9.3.8 振荡波抗扰度试验按 GB/T 17626.12 中规定的方法进行。
GB/T 33591—2017
按GB/T 26866 中规定的方法进行。
按GB/T 2423.3 中规定的方法进行。
9.6.1 振动试验按 GB/T11287 中规定的方法进行。
9.6.2 冲击试验按GB/T 14537 中规定的方法进行。
9.6.3 碰撞试验按 GB/T 14537 中规定的方法进行。
9.7.1 绝缘电阻试验按 GB/T14598.3 中规定的方法进行。
9.7.2 介质强度试验按 GB/T14598.3 中规定的方法进行。
9.7.3 冲击电压耐受试验按GB/T 14598.3 中规定的方法进行。
10.1.1
每台装置应在机箱的显著部位设置持久明晰的标志或铭牌,其内容包括:
a) 制造厂全称及商标;
b) 产品型号、名称;
c) 制造年、月和出厂编号;
d) 装置的额定值及主要参数;
e) 安全标志根据实际情况挑选使用。
10.1.2 包装箱上应有不易洗刷或脱落的涂料作如下标记:
a) 发货站名、产品型号、名称;
b) 收货单位名称、地址、到站;
c) 包装箱外形尺寸及毛重;
d) "防潮""向上""小心轻放"等标记;
e) 规定叠放层数的标记。
10.1.3 产品执行的标准应标记。
10.1.4 标志和标识应符合GB/T 191 的规定。
产品应有内包装和外包装,插件插箱的可动部分应锁紧扎牢,包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防震
等措施。产品合格证书和装箱清单中各项内容应齐全。
产品应适于陆运、空运、水运(海运),运输装卸按包装箱的标志进行操作,不应有剧烈振动、冲击、暴
晒雨淋和倾倒放置等。
GB/T 33591—2017
产品在储存期间,应放在空气流通,温度在-25℃~+55℃之间,月平均相对湿度不大于90%,无
腐蚀性和爆炸气体的仓库内,在储存期间不应淋雨、暴晒、凝露和霜冻。
GB/T 33591—2017
状态监测逻辑节点 LCSM
见表A.1。
表 A.1
(规范性附录)
状态监测逻辑节点
状态监测逻辑节点 LCSM
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GB/T 33591—2017
(资料性附录)
基准信号选择判据
B.1 主时钟基准信号选择判据
B.1.1 主时钟初始化(开机)基准信号选择
主时钟初始化(开机)阶段,应选择合适的时间源作为初始基准信号,参见表
B.1。 热备信号在主时
钟初始化(开机)阶段不参与基准信号选择。
表 B.1 主时钟初始化(开机)基准信号选择
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B.1.2 主时钟运行状态的基准时间信号选择
主时钟正常运行时,应以本地时钟守时信号为基准,选择出合适的时间源作为跟踪基准信号,参见
表 B.2。 跟踪基准信号应采用步进方式,同时输出连续、无跳变。
表 B.2 主时钟运行状态的基准信号选择
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GB/T 33591—2017
表 B.2 ( 续 )
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表 B.3 主时钟守时状态跟踪基准信号的时间信号选择
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B.2 从时钟基准信号选择判据
B.2.1 从时钟初始化(开机)基准信号选择
从时钟初始化(开机)阶段,应在对来自2个主时钟的时间信号进行判别,选择合适的时间源作为初
始基准信号,参见表 B.4。
表 B.4 从时钟运行状态的基准信号选择
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GB/T 33591—2017
B.2.2 从时钟运行态参考时间源选择
从时钟正常运行时,应以本地时钟守时信号为基准,选择合适的时间源作为跟踪基准信号,参见表
B.5。 跟踪基准信号应采用步进方式,同时输出连续、无跳变。
表 B.5 从时钟运行状态的基准信号选择
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更多内容 可以 GB-T 33591-2017 智能变电站时间同步系统及设备技术规范. 进一步学习