[发明专利]一种互备双时钟的互检方法及一种对时装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统时间同步技术领域。

背景技术

近年来，由于用电设备和用电量的逐年增加，人们对电力系统的安全和稳定性的要求越来越高，而实现电力系统安全稳定运行的一个重要条件就是保证电网时间同步系统的精确、稳定。随着坚强智能电网的建设，大批新技术得以推广应用。特别是IEC61850技术在电力系统领域内的广泛应用，对电力系统变电站综合自动化技术提出了新的要求，特别是对时间同步，要求继电保护装置、自动化装置、测控装置、安全稳定控制系统等基于统一的时间基准运行，以满足事件顺序记录、故障录波、实时数据采集时间一致性要求。根据各变电站的运行模式和对精度的要求不同，《电力系统时间同步技术规范》推荐了几种不同配置的方案，双时钟互备同步系统是其中的一种。双时钟互备同步系统采用两台主时钟，扩展装置及相关附属设备，可以做到互为备用，稳定性极高，因而在电力系统中广泛应用。

双时钟互备同步系统的每台主时钟即为一台对时装置，其硬件结构如图1所示，包括电源插件、CPU插件、APU插件、EXT-L插件（光接口输出）、EXT-E插件（电接口输出）。APU插件的ANT口为GPS或北斗天线的接入口，是BNC口；APU插件的IRIG-B端口用于接收有线对时信号。EXT-L插件、EXT-E插件用于输出光/电时钟信号。图2所示为一个双时钟互备同步系统。

现有的双时钟互备系统，如图2，两冗余时钟之间的判断仲裁机制不够完善，而且系统还需要两台对时装置，成本高，占用空间大。

发明内容

本发明的目的是提供一种互备双时钟的互检方法，使时间同步系统更加稳定。另外，本发明还提供了一种对时装置，仅用一台设备就能实现冗余互备系统的功能，以解决现有技术成本高、占用空间大的问题。

为实现上述目的，本发明的方法方案是：一种互备双时钟的互检方法，其步骤如下：每个时钟接收另一时钟的IRIG-B码信息；记录连续两帧IRIG-B码的起始位时刻t1、t2，并判断t1和t2的差值是否在设定时间内，如果超过设定时间，则认为另一时钟不正常，反之正常。

所述设定时间为1s±200ns。

当接收到一帧IRIG-B码的起始码元时开始计数，直到接收到下一帧的起始码元，若计数值不在X±20范围之内，则认为另一时钟不正常，反之正常，X指经GPS秒脉冲校准后的100M晶振1秒钟的累积计数。

本发明提供的双时钟互检的方法，检查互备时钟的IRIG-B码信息是否正常，并可以实现自主切换和告警功能，从而提高了同步系统的稳定性。

本发明的装置方案是：对时装置，包括用于分别接收无线时间基准信号的第一主时钟与第二主时钟，第一主时钟与第二主时钟均由CPU插件、电源插件、APU插件、EXT-L插件和EXT-E插件构成，两时钟的各插件设置在一块基板上；第一主时钟的CPU插件的IRIG-B输入、输出端口分别连接第二主时钟的CPU插件的IRIG-B输出、输入端口。

第一主时钟的IRIG-B输入、输出端口通过光纤连接第二主时钟的IRIG-B输出、输入端口。

一个对时装置集成了两个主时钟，每个主时钟的硬件结构与现有时钟相同，将两主时钟（CPU插件）的IRIG-B输入、输出端口对应连接起来，任意主时钟都可以接收到另一主时钟的信息，以进行互检与互备。用一台对时装置实现原来两台对时装置的功能，节省了成本和占用空间。

附图说明

图1是现有技术的对时装置端口示意图；

图2是现有冗余方式的同步系统示意图；

图3是本发明的对时装置端口示意图；

图4是本发明的对时装置结构示意图；

图5是本发明的时间同步系统；

图6是检查互备时钟IRIG-B码信息示意图；

图7是本发明的互检方法流程图；

图8是采用本发明互检方法的现有冗余同步系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

装置实施例（下面叙述中，主时钟也简称为时钟）