論時(shí)間同步裝置在線監(jiān)視系統(tǒng)在電網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

【摘要】本文對(duì)GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用及存在的問題作了詳細(xì)分析。結(jié)合海鹽自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，提出了解決問題的措施和方法。涵蓋了GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的問題。具有一定的普遍性，對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí);存在問題;措施;方法

1.緒論

1.1 GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘的基本概念

GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘是指通過GPS系統(tǒng)獲取時(shí)間源，經(jīng)過處理以常見的接口輸出。設(shè)備安全可靠，授時(shí)精度能達(dá)到微秒級(jí)。應(yīng)用的行業(yè)也比較廣泛。如：銀行、基金、證券、電信、部隊(duì)、電力、鐵路、民航等一些對(duì)時(shí)間要求比較高的行業(yè)。

1.2 GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘在電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的作用

近幾年來，隨著變電站自動(dòng)化水平的提高，在綜自變電站中計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)保護(hù)裝置、微機(jī)故障錄波裝置以及各類數(shù)據(jù)管理機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，而這些自動(dòng)裝置的配合工作需要有一個(gè)精確統(tǒng)一的時(shí)間。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，既可實(shí)現(xiàn)全站各系統(tǒng)在統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)下的運(yùn)行監(jiān)控和事故后故障分析，也可以通過各保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)分合的先后順序及準(zhǔn)確時(shí)間來分析事故的原因及過程。

1.3 GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘在應(yīng)用中的問題

在實(shí)際應(yīng)用中因?yàn)楦鞣矫娴脑驎?huì)造成GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)的故障。

1.3.1 在全球定位系統(tǒng)（GPS）同步授時(shí)功能的實(shí)際應(yīng)用中，衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)整、天線受干擾以及GPS接收系統(tǒng)的故障等，都會(huì)造成衛(wèi)星失鎖現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致GPS接收器在短時(shí)間內(nèi)失步。

1.3.2 GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)裝置故障或失電引起時(shí)間不正確。

1.3.3 GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主站的時(shí)間不同步，并且不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就會(huì)造成上送的信息不正確。

2.HYTMS自動(dòng)化時(shí)間同步裝置在線監(jiān)視管理系統(tǒng)簡介

HYTMS自動(dòng)化時(shí)間同步裝置在線監(jiān)視管理系統(tǒng)，適用于地區(qū)級(jí)及省級(jí)管理部門，對(duì)轄區(qū)內(nèi)的多套衛(wèi)星時(shí)鐘裝置的遠(yuǎn)程集中實(shí)時(shí)監(jiān)視與管理。也適用于站內(nèi)單臺(tái)及多臺(tái)衛(wèi)星時(shí)鐘裝置的遠(yuǎn)程及現(xiàn)場管理。采用104通訊協(xié)議在線監(jiān)視時(shí)間同步裝置各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)時(shí)間同步裝置進(jìn)行全面系統(tǒng)管理監(jiān)視功能，將時(shí)間同步系統(tǒng)完全納入機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)，為時(shí)間同步系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了保證，也為管理人員全面真實(shí)地掌握時(shí)間同步系統(tǒng)的工作狀態(tài)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2.1 現(xiàn)有技術(shù)

目前的時(shí)間同步裝置主要實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)保護(hù)、測控裝置等提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源信號(hào)，實(shí)現(xiàn)全站裝置系統(tǒng)時(shí)間統(tǒng)一。采用本地管理，只簡單上傳電源告警、裝置告警的信號(hào)狀態(tài)，并沒有對(duì)時(shí)間同步裝置進(jìn)行在線的監(jiān)測，也不能確保各站點(diǎn)的時(shí)間完全統(tǒng)一。

2.2 HYTMS自動(dòng)化時(shí)間同步裝置在線監(jiān)視管理系統(tǒng)的作用

HYTMS自動(dòng)化時(shí)間同步裝置在線監(jiān)視管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面主要功能：系統(tǒng)事件信息實(shí)時(shí)記錄、設(shè)備告警信息、運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)采集、監(jiān)視和管理、用戶管理、設(shè)備參數(shù)遠(yuǎn)程管理、系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索等。為實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步裝置的在線監(jiān)測功能， 改變以往的被動(dòng)模式為主動(dòng)模式，使用戶對(duì)所管理區(qū)域時(shí)間同步裝置運(yùn)行狀況一目了然，確定管理區(qū)域各站點(diǎn)時(shí)間完全統(tǒng)一，保證用戶及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 HYTMS自動(dòng)化時(shí)間同步裝置在線監(jiān)視管理功能的實(shí)現(xiàn)

2.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

HYTMS自動(dòng)化時(shí)間同步裝置通過接收衛(wèi)星信號(hào)、及上級(jí)地面鏈路時(shí)間碼作為時(shí)間信號(hào)源，通過馴服處理，輸出所需的各類型時(shí)間同步信號(hào)，滿足授時(shí)需求。

2.3.2 運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測

◆設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)（正常狀態(tài)/故障狀態(tài)/未知狀態(tài)）;

◆設(shè)備自檢狀態(tài);

◆衛(wèi)星授時(shí)模塊狀態(tài);

◆設(shè)備外部輸入IRIG-B碼狀態(tài)（有輸入/無輸入）;

◆設(shè)備收星質(zhì)量狀態(tài);

◆外部輸入IRIG-B碼質(zhì)量;

◆與設(shè)備的通訊狀態(tài)。

2.3.3 讀取設(shè)備運(yùn)行參數(shù)

◆當(dāng)前時(shí)間基準(zhǔn)（GPS衛(wèi)星、IRIG-B碼、守時(shí)）;

◆當(dāng)前授出時(shí)間（年-月-日-時(shí)-分-秒）;

◆輸出脈沖間隔（1秒、60秒、3600秒）;

◆串口波特率（19200 bps、9600 bps、4800 bps、2400 bps、1200bps）;

◆當(dāng)前可視衛(wèi)星顆數(shù);

◆當(dāng)前衛(wèi)星數(shù)據(jù)是否有效。

2.3.4 系統(tǒng)運(yùn)行

啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、通訊服務(wù)器和WEB服務(wù)器后，打開IE瀏覽器，登錄系統(tǒng)。

2.3.4.1 設(shè)備參數(shù)管理

用戶可通過系統(tǒng)遠(yuǎn)程讀取、配置設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。只有管理組用戶才可進(jìn)行設(shè)備參數(shù)管理功能操作。用戶可在線讀取主時(shí)鐘的運(yùn)行和配置信息，可以在線的了解到當(dāng)前該時(shí)鐘所用的時(shí)間基準(zhǔn)、當(dāng)前授時(shí)時(shí)間、對(duì)時(shí)間隔、當(dāng)前時(shí)鐘區(qū)域的衛(wèi)星顆數(shù)以及衛(wèi)星信號(hào)是否有效等。如圖1所示：

圖1 裝置參數(shù)讀取界面

2.3.4.2 系統(tǒng)事件安全管理

系統(tǒng)可管理的事件包括：時(shí)鐘裝置的運(yùn)行循檢記錄、與時(shí)鐘裝置的通訊狀態(tài)記錄、所有操作員對(duì)裝置的操作記錄等。時(shí)鐘裝置的運(yùn)行循檢記錄：系統(tǒng)對(duì)所有時(shí)鐘裝置的運(yùn)行狀態(tài)循檢記錄在客戶端進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫中，作為歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，用戶可以以時(shí)間為條件對(duì)相應(yīng)的記錄信息進(jìn)行查詢;通訊狀態(tài)記錄：實(shí)時(shí)記錄顯示系統(tǒng)與各個(gè)時(shí)鐘裝置的通訊連接狀態(tài)、與通訊服務(wù)器的通訊連接狀態(tài)等，記錄數(shù)據(jù)可查詢;裝置操作記錄：對(duì)所有操作員，對(duì)相應(yīng)的時(shí)鐘的操作信息，全部進(jìn)行記錄，可查詢，并對(duì)當(dāng)時(shí)操作的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行回顯。在歷史事件查詢顯示區(qū)中可以顯示用戶進(jìn)行裝置操作時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)信息。用戶可根據(jù)需要，對(duì)數(shù)據(jù)顯示的實(shí)時(shí)事件記錄和歷史事件記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行部分或全部清除。

2.3.4.3 系統(tǒng)告警管理

系統(tǒng)實(shí)時(shí)的對(duì)所管理的時(shí)鐘裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行循檢，當(dāng)裝置運(yùn)行出現(xiàn)失鎖、中斷、電源等故障時(shí)，立即生成告警記錄信息，在系統(tǒng)的告警記錄實(shí)時(shí)顯示區(qū)進(jìn)行顯示，并可顯示出裝置的故障概要描述，用戶雙擊故障記錄時(shí)，可對(duì)顯示出故障的詳細(xì)信息，以及可能出現(xiàn)故障的原因，指導(dǎo)管理人員進(jìn)行故障排查等。運(yùn)行故障解除后，立即顯示裝置故障恢復(fù)的記錄信息。所有告警信息均存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫中，用戶可以按時(shí)間條件，對(duì)裝置的歷史告警信息進(jìn)行查詢，并可查看故障的概要描述和主要原因等。對(duì)故障的級(jí)別，按嚴(yán)重程序分為三級(jí)管理：即一般故障、嚴(yán)重故障和致命故障。

當(dāng)顯示裝置或板卡故障時(shí)，用戶可雙擊故障的設(shè)備的記錄，打開故障的類型及詳細(xì)信息進(jìn)行查看，及時(shí)了解故障的詳細(xì)信息，方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和管理。

如圖2、圖3所示：

圖2 系統(tǒng)告警信息管理界面

圖3 裝置故障信息詳細(xì)顯示界面

2.3.4.4 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及性能監(jiān)視

系統(tǒng)可通過圖形化方式，實(shí)時(shí)的對(duì)當(dāng)前所管理的系統(tǒng)中的時(shí)鐘裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)視、顯示?？芍苯颖O(jiān)視到擴(kuò)展裝置的運(yùn)行板卡。

還可對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)中的處于不同運(yùn)行狀態(tài)的裝置及板卡的數(shù)量進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和顯示，方便用戶對(duì)裝置進(jìn)行管理。

3.結(jié)束語

HYTMS自動(dòng)化時(shí)間同步裝置在線監(jiān)視管理系統(tǒng)有效的監(jiān)視管理區(qū)域的時(shí)間系統(tǒng)，及時(shí)的處理時(shí)間同步裝置異?，F(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)時(shí)間系統(tǒng)的完全統(tǒng)一，為電網(wǎng)的故障分析提供了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的信息。

參考文獻(xiàn)

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