電力信息化系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)研究與應(yīng)用探究

邵云蛟

摘 要 近年來(lái)，電力系統(tǒng)不斷發(fā)展，對(duì)各類信息技術(shù)的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，智能化水平顯著提升。時(shí)間同步技術(shù)對(duì)于推動(dòng)電力系統(tǒng)智能化發(fā)展十分重要，有助于促使電力系統(tǒng)充分發(fā)揮實(shí)效性。本文圍繞該技術(shù)展開(kāi)了探討，針對(duì)其應(yīng)用必要性及具體應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，以期為促進(jìn)該技術(shù)及電力系統(tǒng)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng);信息化;體系架構(gòu);時(shí)間同步

隨著各類現(xiàn)代化設(shè)備在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，電網(wǎng)自動(dòng)化水平提升。具體開(kāi)展運(yùn)行操作時(shí)，基于系統(tǒng)和設(shè)備型號(hào)等差異的影響，難以開(kāi)展有效的信息共享操作，增加了各類故障問(wèn)題出現(xiàn)可能性，基于此，推動(dòng)電力系統(tǒng)信息化十分重要，因此有必要對(duì)電力信息化系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)開(kāi)展深入研究。

1 電力信息化系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)

結(jié)合變電站實(shí)際運(yùn)行和發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的電力系統(tǒng)時(shí)間難以統(tǒng)一，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行故障問(wèn)題出現(xiàn)可能性大幅提升的情況，有必要通過(guò)積極研發(fā)時(shí)間同步技術(shù)的方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互通，滿足差異化授時(shí)源頭的時(shí)間同步需求?；谠O(shè)備的差異性，對(duì)時(shí)間同步提出的精確度要求也存在較大差異性。例如，電子互感器以及故障測(cè)距裝置等，需要確保精確度不大于1ms、自動(dòng)化系統(tǒng)以及危機(jī)保護(hù)設(shè)備等，需要確保精確度不大于10ms、變電站以及各用電終端設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)，電力采集設(shè)備以及電力調(diào)度管理系統(tǒng)等，對(duì)精確度的要求均為不大于1s。

2 技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用必要性

電力信息化系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)隸屬?gòu)V域時(shí)間同步技術(shù)范疇。隨著電網(wǎng)發(fā)展水平提升，對(duì)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，有效開(kāi)展時(shí)間同步技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)電網(wǎng)智能化發(fā)展存在積極影響，必要性較高。

（1）符合時(shí)間監(jiān)測(cè)要求。為了確保各類故障的有效解決，降低其造成不良影響，需要在各相關(guān)設(shè)備中加設(shè)多種監(jiān)測(cè)設(shè)備，電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，倘若存在異常信息，相應(yīng)監(jiān)測(cè)設(shè)備或者系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間提出警示，并將異常信息通過(guò)相應(yīng)渠道輸送到調(diào)度中心內(nèi)，工作人員通過(guò)分析信息，明確故障出現(xiàn)區(qū)域，有助于縮短故障解決時(shí)間，最大化的削弱其不良影響。電網(wǎng)內(nèi)設(shè)置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般需要基于警告系統(tǒng)的時(shí)間流程，針對(duì)故障開(kāi)展相應(yīng)的探尋和分析操作，由此，監(jiān)測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)置，對(duì)有效的發(fā)揮時(shí)間同步技術(shù)實(shí)效性存在積極影響[1]。

（2）符合數(shù)據(jù)整理要求。實(shí)際針對(duì)電力系統(tǒng)，開(kāi)展數(shù)據(jù)整理及分析操作時(shí)，一般需要根據(jù)信息的種類和時(shí)間對(duì)其進(jìn)行分類和整合，具體整合過(guò)程中，要求有效的了解數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時(shí)間，以防止時(shí)間方面的錯(cuò)誤產(chǎn)生，時(shí)間同步技術(shù)符合系統(tǒng)相關(guān)方面的要求。

（3）符合計(jì)費(fèi)系統(tǒng)要求。設(shè)置于電力系統(tǒng)內(nèi)的收費(fèi)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)費(fèi)用收取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要結(jié)合相關(guān)的時(shí)間因素，因此應(yīng)對(duì)時(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)的把握和分析，合理應(yīng)用時(shí)間同步技術(shù)，可良好滿足相關(guān)需求。

（4）符合安全認(rèn)證管理要求。對(duì)于電企業(yè)而言，針對(duì)部分具有保密性要求的文件，開(kāi)展的時(shí)間保密操作發(fā)揮的作用即為關(guān)鍵，想要達(dá)到相應(yīng)目的，確保各環(huán)節(jié)時(shí)間保密操作的順利開(kāi)展，有必要重視并有效應(yīng)用時(shí)間同步技術(shù)。

2.2 具體應(yīng)用

（1）體系架構(gòu)。該技術(shù)的體系架構(gòu)主要是參考電力系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)以及覆蓋范圍等因素進(jìn)行設(shè)置的，考量范圍的差異性，可將其分成三個(gè)部分。①單點(diǎn)一級(jí)架構(gòu)。此類架構(gòu)第一應(yīng)考量于電力系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行一級(jí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的建設(shè)操作，經(jīng)由所創(chuàng)建時(shí)間節(jié)點(diǎn)架構(gòu)，達(dá)到各用時(shí)設(shè)備針對(duì)時(shí)間同步服務(wù)提出的要求，同時(shí)，此類架構(gòu)中的各以太網(wǎng)內(nèi)部用時(shí)設(shè)備均設(shè)置了相應(yīng)的NPT客戶端，這些客戶端時(shí)間源均為NPT服務(wù)端口。②多點(diǎn)一級(jí)架構(gòu)。此架構(gòu)需要基于單點(diǎn)一級(jí)架構(gòu)，于電力系統(tǒng)內(nèi)部部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，開(kāi)展相應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)建操作，同時(shí)，根據(jù)各核心節(jié)點(diǎn)的實(shí)際覆蓋范圍開(kāi)展分區(qū)操作，在各劃分區(qū)域中開(kāi)展同步創(chuàng)建操作，可將其視為單點(diǎn)和同步架構(gòu)。基于此，能夠分析出，此架構(gòu)的建設(shè)需要以單點(diǎn)一級(jí)架構(gòu)作為基礎(chǔ)。③二級(jí)同步架構(gòu)。此架構(gòu)是基于上述兩種架構(gòu)，進(jìn)行創(chuàng)建的，其需要在省級(jí)或者市級(jí)類的供電企業(yè)內(nèi)創(chuàng)建中轉(zhuǎn)站點(diǎn)，隨后，于各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處創(chuàng)建一級(jí)同步時(shí)間節(jié)點(diǎn)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)覆蓋實(shí)際范圍開(kāi)展分區(qū)操作，各階段對(duì)應(yīng)企業(yè)時(shí)間中轉(zhuǎn)服務(wù)或者客戶端，省級(jí)或者市級(jí)中轉(zhuǎn)服務(wù)主要指的是相應(yīng)地區(qū)各用時(shí)設(shè)備開(kāi)展的各時(shí)間同步服務(wù)。

（2）在時(shí)間同步系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)發(fā)展速度加快，對(duì)電網(wǎng)精確度提出的要求越來(lái)越高。現(xiàn)階段，我國(guó)電網(wǎng)只能夠?qū)崿F(xiàn)站點(diǎn)中的局部時(shí)間同步，尚無(wú)法滿足系統(tǒng)整體時(shí)間同步的技術(shù)需求，因此依舊有必要開(kāi)展更為深入的技術(shù)研究工作。我國(guó)變電站現(xiàn)下開(kāi)展的時(shí)間同步，需要以GPS定位系統(tǒng)等作為支撐，有助于保證相應(yīng)技術(shù)可以發(fā)揮出較高的實(shí)效性，這也是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的基本要求。

（3）綜合時(shí)間同步規(guī)劃設(shè)計(jì)。我國(guó)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)中，主要包括以太網(wǎng)和SDH兩種網(wǎng)絡(luò)，兩者時(shí)間同步協(xié)議存在較大差異性，前者需要基于PTP協(xié)議進(jìn)行創(chuàng)建，后者則需要SDH協(xié)議進(jìn)行創(chuàng)建?；陔娏ο到y(tǒng)內(nèi)部各站點(diǎn)距離較遠(yuǎn)，單純利用以太網(wǎng)難以在較長(zhǎng)的距離范圍內(nèi)開(kāi)展有效通信，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)延時(shí)等一系列問(wèn)題發(fā)生，難以滿足相應(yīng)的時(shí)間精準(zhǔn)度需求。因此通常來(lái)講，相隔距離較大的站點(diǎn)利用分組交換的方式開(kāi)展具體的通訊操作，但此類做法會(huì)使得多級(jí)交換機(jī)及路由器生成，增加系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)煩瑣性[2]。IEEE1588協(xié)議即便基于某種程度上達(dá)到了秒級(jí)時(shí)間同步相應(yīng)需求，但仍舊要依靠外部設(shè)備進(jìn)行搭配使用，因此存在較為頻繁的網(wǎng)絡(luò)硬件升級(jí)需求，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)建設(shè)整體資金投入大幅增加。以成本角度加以考量，我國(guó)電力信息化系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的即為SDH協(xié)議，其不僅可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，且能夠在不依靠硬件設(shè)備輔助的條件下，保證系統(tǒng)可以滿足相應(yīng)同步需求，有助于更好的控制電網(wǎng)建設(shè)投入成本?；赟DH協(xié)議，兩個(gè)站點(diǎn)相隔較近且存在有線連接需求的站點(diǎn)，經(jīng)由相關(guān)技術(shù)及協(xié)議的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)有效連接，滿足電力信息化系統(tǒng)時(shí)間同步需求。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，時(shí)間同步技術(shù)對(duì)于確保電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范性和有效性而言，起到的作用十分關(guān)鍵，有助于相關(guān)各環(huán)節(jié)信息共享工作高效開(kāi)展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效處理各類故障問(wèn)題?，F(xiàn)階段，此類技術(shù)在我國(guó)的一些站點(diǎn)已經(jīng)投入使用，但取得成果尚不明顯，還需要開(kāi)展更為深入的技術(shù)研究和實(shí)踐操作。

參考文獻(xiàn)

[1] 王曉琪，丘美景.電力營(yíng)銷信息化條件下的配網(wǎng)線損精細(xì)化管理探討[J].數(shù)字通信世界，2020，（1）：274，284.

[2] 孫強(qiáng)強(qiáng)，陳昊.信息安全態(tài)勢(shì)分析方法與系統(tǒng)在電力信息化中的應(yīng)用研究[J].電子世界，2020，（5）：174-175.