华东电网时间同步系统技术规范(发布版)

1华东电网时间同步系统技术规范TechnicalSpecificationforTimeSynchronismSystemofEastChinaElectricPowerNetwork前言华东电网已初步建成以超高压输电、大机组和自动化为主要特征的现代化大电网。它的运行实行分层控制，设备的运行往往要靠数百公里外的调度员指挥；电网运行瞬息万变，发生事故后更要及时处理，这些都需要统一的时间基准。为保证电网安全、经济运行，各种以计算机技术和通信技术为基础的自动化装置广泛应用，如调度自动化系统、故障录波器、微机继电保护装置、事件顺序记录装置、变电站计算机监控系统、火电厂机组自动控制系统、雷电定位系统等等。这些装置的正常工作和作用的发挥，同样离不开统一的全网时间基准。自动化装置内部都带有实时时钟，其固有误差难以避免，随着运行时间的增加，积累误差越来越大，会失去正确的时间计量作用，因此，如何对实时时钟实现时间同步，达到全网的时间统一，长期来一直是电力系统追求的目标。目前，这些装置内部的实时时钟一般都带有时间同步接口，可以由某一种与外部输入的时间基准同步或自带高稳定时间基准的标准时钟源，如GPS标准时间同步钟对其实现时间同步，这为建立时间同步系统，实现时间统一，提供了基础。有越来越多的单位已经建立或将要建立这样的时间同步系统。为了规范、指导时间同步系统的管理、设计、安装、测试和运行，特制订《华东电网时间同步系统技术规范》（以下简称《规范》）。本《规范》根据国内外涉及时间、时间统一技术的有关标准、建议、规范或规约，结合华东电网“统一时钟系统技术研究”的实践和有关时间同步的具体情况制订的。本《规范》的贯彻、实施，对提高华东电网全网时间统一准确度和改进系统运行、管理质量将起推动作用。本标准由国家电力公司华东公司提出。本标准由国家电力公司华东公司归口。本标准由国家电力公司华东公司生产科技部负责起草并解释。本标准主要起草人：朱缵震陈洪卿宋金安2目次前言………………………………………………………………………………………………11.范围…………………………………………………………………………………………32.引用标准……………………………………………………………………………………33.术语与定义…………………………………………………………………………………44.主时钟………………………………………………………………………………………55.带GPS接收器的主时钟的专门要求………………………………………………………76.时间同步信号类型…………………………………………………………………………77.时间同步信号电接口…………………………………………………………………………88.各种时间同步信号采用接口…………………………………………………………………99.时间同步信号传输通道………………………………………………………………………910.各种不同类型装置（系统）时间同步准确度要求………………………………………1011.时间同步准确度的现场测试方法…………………………………………………………11附录…………………………………………………………………………………………133国家电力公司华东公司企业标准华东电网时间同步系统技术规范TheTechnicalSpecificationforTimeSynchronismSystemofEastChinaElectricPowerNetwork1范围：本标准规定了时间同步系统的术语和定义、时间同步系统的组成和各组成部分的技术要求、各种装置（系统）时间同步准确度的要求以及现场测试方法等内容。可作为华东电网内各生产单位时间同步系统建设和管理的技术依据。1.1适用场合本规标准用于华东电网内国家电力公司系统各级调度中心（调度所）、电力局（供电局）、发电厂、变电站以及并网运行的非国家电力公司系统发电厂。1.2适用装置(系统)1.2.1将时间显示给运行人员观察或作人工记录的数字式挂钟。1.2.2记录与时间有关的信息的装置（系统）：如故障录波器、事件顺序记录装置、各级能量管理系统和调度自动化系统、火电厂机组控制系统、水电厂计算机监控系统、变电站计算机监控（监测）系统、配电网自动化系统、用电负荷管理系统、通信网监控系统等。1.2.3有必要记录其动作时间的控制装置（系统）：如微机保护装置、电网安全自动装置等。1.2.4有必要记录其作用时间的装置（系统）：如电力市场交易系统、调度录音电话等。1.2.5工作原理建立在时间同步基础上的装置（系统）：如雷电定位系统、功角测量装置、线路故障行波测距装置等。1.2.6要求在同一时刻记录其采集数据的系统：如电能量计费系统、电网频率按秒考核系统等。1.2.7各类信息管理系统MIS。1.2.8其它要求时间统一的装置。2.引用标准下列标准所包含的条文,通过在本规范中引用而构成本规范的条文。在标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GJB2242—1994时统设备通用规范GJB2991—1997B时间码接口终端GJB2715—1996国防计量通用术语GB/T15527—1995船用全球定位系统(GPS)接收机通用技术条件.GB11014—1990平衡电压数字接口电路的电气特性GB/T6107—2000使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口GB/T14429—1993远动设备和系统术语(IEC870-1-3)GB/T16435—1996远动设备和系统接口(电气特性)GB/T17463—1998远动设备和系统性能要求GB/T13926—1992工业过程测量和控制装置的电磁兼容性EIA-485用在平衡数字多点系统中的信号发生器和接收器接口的电气特征（RS-485接口）IEC870-5-56.7节基本应用功能时钟同步4IEC60870-5-1037.4.2节时间同步3.术语与定义3.1UTC协调世界时CoordinatedUniversalTimeUTC是由国际权度局(BIPM)、国际地球自转服务(IERS)组织保持的以国际原子时定义的秒长为秒长,通过闰秒方法使其时刻与世界时UT1接近的国际通用时间尺度。(BIPM:theBureauInternationaldesPoidsetMesuresIERS:theInternationalEarthRotationService)3.2UTC(CSAO)由中国科学院国家授时中心(NTSC)保持的标准时间UTC(CSAO)，它与UTC的偏差，保持小于0.1μs。3.3北京时间BeijingStandardTime--BST北京时间是我国公认的全国统一标准时间,采用东8时区的标准区时(StandardZoneTime)，它比UTC提早8小时整，即北京时间=UTC+8h。缺省标注时，均默认为北京时间。3.4华东电网基准时间TimeReferenceofEastChinaElectricPowerNetwork北京时间是华东电网全网时钟和电网业务运转的基准时间，如：某日某时某分某秒,可以不加注“北京时间”字样。如涉外业务需要,使用UTC时间,并在相应时刻加注UTC字样,如:（12h44mUTC=20h44mBST)。本标准为阐述方便,不涉及区时时差(8h)问题时,用UTC一词代替UTC+8h。3.5时间同步系统TimeSynchronismSystem安装在调度中心（调度所）、发电厂和变电站内，由a.主时钟，b.时间信号传输通道，c.时间信号用户设备接口，所组成的系统称为时间同步系统。时间同步系统一般在一个调度中心（调度所）、发电厂或变电站建立一个。对安全有特别高要求的场合，也可以在单独的建筑物里建立一个。3.6主时钟MasterClock自带高稳定时间基准或能够接收外部时间基准信号，以要求的准确度走时并能发送时间同步信号和时间信息的标准时钟可作为时间同步系统的主时钟。3.7时码TimeCode包含时间信息的脉冲编码。3.8时间报文Timetelegraph包含时间信息和报头、报尾等标志信息的字符串，通常由串行口传输。3.9秒脉冲lpulsepersecond一种时间同步信号，每秒钟一个脉冲，通常用英文缩写lpps表示。3.10分脉冲lpulseperminute一种时间同步信号，每分钟一个脉冲，通常用英文缩写lppm表示。3.11时脉冲lpulseperhour一种时间同步信号，每小时一个脉冲，通常用英文缩写lpph表示。3.12时间准确度Timeaccuracy标准时钟输出(输入)的时间信号(时码和1pps等)相对于北京时间的偏差，亦称为绝对时间准确度。3.13时钟准确度clockaccuracy时钟计量时间的准确度，通常用某一时间间隔内时间计量的最大偏差表示，如一天误差不大于1秒；在技术文献中常以相对值，如n×10m表示。3.14时间同步准确度Timesynchronizationaccuracy5装置或系统接收主时钟发送的时钟同步信号，使其内部实时时钟的时间同步后，内部实时时钟达到的时间准确度。3.15全球定位系统(GPS)GlobalPositioningSystem美国军方建立的全球卫星导航定位系统，由专门的接收器接收卫星发射的信号，可以获得位置、时间和其它相关信息。4.主时钟4.1组成主时钟由以下三个主要部分组成：a.时间信号接收（输入）单元，接收外部时间基准信号。重要应用场合（如调度中心、500kV变电站和发电厂）应采用冗余配置，b.时间保持单元，c.时间信号输出（扩展）单元。4.2时间信号接收（输入）单元4.2.1功能时间信号接收（输入）单元通过接收以无线手段传递的时间信号或输入以有线手段传递的时间信号，获得1pps和包含北京时间的时刻和日期信息的时间报文，1pps的前沿与UTC秒的时刻偏差≤1μs，该1pps和时间报文作为主时钟的外部时间基准。4.2.2无线时间信号接收单元接收GPS(全球定位系统)卫星或我国卫星、短波广播和电视等无线手段传递的时间信号，获得满足4.2.1规定要求的时间信息。目前，主时钟主要采用GPS信号接收单元。4.2.3GPS卫星信号接收单元接收GPS卫星发送的定时、定位信号,获得满足4.2.1规定要求的时间信息。4.2.4有线时间信号输入单元通过导线或光纤接收其它主时钟发送的时间信号,获得满足4.2.1规定要求的时间信息。一般在主时钟内时间信号接收单元冗余配置时采用，其时间信息作为主时钟的后备外部时间基准。4.3时间保持单元4.3.1功能主时钟内部的时钟，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，使主时钟输出的时间同步信号仍能保证一定的准确度。4.3.2准确度时间保持单元的时钟准确度应优于7×10-8。4.3.3内部时钟的振荡源内部时钟的振荡源可以根据时钟精度的要求，选用普通石英晶振、有温度补偿的石英晶振或原子频标。4.4时间信号输出（扩展）单元4.4.1功能当主时钟接收到外部时间基准信号时，按照外部时间基准信号输出时间同步信号；当接收不到外部时间基准信号时，按照内部时钟保持单元的时钟输出时间同步信号。当外部时间基准信号接收恢复时,自动切换到正常状态工作，切换时间应小于0.5s。切换时主时钟输出的时间同步信号不得出错：时间报文不得有错码，脉冲码不得多发或少发。4.4.2扩展一般主时钟应输出足够数量的不同类型时间同步信号，数量不够时可以增加扩充单元以满足不同使用场合的需要。4.4.3输出时间信号输出的时间信号类型应符合6的规定。时间信号的电接口规格应符合7的规定，各接口在电气上均应相互隔离。64.5工作状态指示和告警4.5.1工作状态指示主时钟面板上应有下列工作状态指示：a.主时钟电源正常。b.外部时间基准信号锁定（接收外部时间基准信号正常）。当外部时间基准信号输入冗余配置时应指示当前起作用的一个。c.输出时间信号，一般为lpps。4.5.2告警主时钟应有下列告警信号输出：a.电源中断