浅谈电力系统时钟同步

（北京创想京典科技）

电力系统时钟同步系统是利用全球定位系统GPS时钟对电厂、变电站的计算机监控系统、测控装置、线路微机保护装置、故障录波装置、电能量计费系统等进行统一对时，实现整个电厂、变电站的时钟完全统一。

全网时钟不同步会造成一些较为特殊的故障，如数据和信息丢失、SOE事件信息逻辑混乱、某些工作站死机甚至系统瘫痪。因此，时钟同步是影响电力系统运行稳定性和可靠性的重要因素之一。

1.1 GPS对时GPS是美国于1993年全面建成并运行的新一代卫星导航、定位和对时系统。GPS系统由地面控制部分（监控主站），空间部分（GPS卫星），用户部分（接收机）组成。GPS对时是利用GPS卫星搭载的高精度原子钟，产生基准信号和时间标准，提供覆盖全球的时间服务，其授时精度高达20亿分之一秒。电力系统主要是利用GPS精确对时的特点。GPS接收器在任意时刻能同时接收其视野范围内4-8颗卫星信号，其内部硬件电路和处理软件对接收到的信号进行解码和处理，从中提取并输出两种时间信号：（1）时间间隔为1s的脉冲信号PPS，其脉冲前沿与国际标准时间（格林威治时间）的同步误差不超过1μs；（2）经串行口输出的与PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期代码。若以PPS信号作为标准时钟源去同步电网内运行的各个时钟，则能保证各厂站时钟的高精确度同步运行[2]。1.2 时钟同步原理现代电力系统安装了各种自动化设备，如测控装置，RTU，故障录波器，微机保护装置，分时电能表等，这些自动化设备内部都有实时时钟。

实时时钟实际上都是电子钟。电子钟不可避免的会有误差：（1）初始值设置不准确；（2）石英晶体振荡频率误差及其频率振荡的温度漂移和老化漂移；（3）电路中电容器电容量的变化等。随着时间的推移，累积误差会越来越大。所以需要对电子钟进行定时校准。其原理就像我们日常校对手表的方式一样，隔一定时间间隔根据某时间基准信号设置一次。这个实现时钟自动校对的过程称为时钟同步。目前，利用GPS卫星取得时间基准信号，是一种方便，经济的手段。GPS时钟接收GPS卫星的精确时间信号作为时间基准信号，并转换成各种自动化设备需要的时间信号输出，实现各个自动化设备的时间统一。

2、集控站时钟同步系统集控站自动化系统分为主站系统和子站系统两部分。主站系统是指集控站，子站系统是指集控站控制的各个变电站。通常，在集控站全网范围内，由集控站主站接收GPS时间，然后通过通信通道与各变电站监控系统进行对时，确保集控站全网范围内时间统一。实现全网时钟同步一般分三步：（1）集控站内各操作员站、前置机、服务器对时。（2）集控站前置机下发对时报文与各变电站监控系统对时。（3）变电站监控系统与各间隔保护、测控等装置对时。 2.1 集控站内对时集控站内各操作员站、前置机、服务器对时，是保证数据发生增加、更改、删除等操作时全网的一致

性和完整性。数据的不一致和残缺会造成主备系统切换或历史数据存储时，不能正确识别数据的一致性和完整性，从而造成信息和数据的丢失，甚至会导致系统的瘫痪[3]。操作员站、前置机和服务器的石英晶体振荡芯片长时间运行后，会出现时钟不准问题，因而需采取相应的对时方式来实现集控站的时钟同步。如图2所示：操作员站、历史服务器、SCADA

服务器、前置机分别接入A网和B网。GPS时钟输出的时间信号直接接入A网和B网，通过网络广播对时命令与各个服务器对时从而实现集控站内时钟同步。2.2 变电站内对时变电站内时钟同步的目的是保证系统事件顺序记录，事故追忆的正确性，为事故调查提供依据。集控站内的前置机和GPS对时后，会有一个精确的时间。前置机按一定周期对各个变电站发送对时报文，使各个变电站监控系统与集控站时间一致。监控系统通过网络广播对时命令，实现与各间隔保护、测控等装置对时，从而实现与集控站时间同步。这样就实现了集控站全网范围内所有设备的时间统一。有些变电站已安装了GPS时钟装置。正常情况下，变电站内设备通过变电站内的GPS时钟对时。GPS时钟偶尔也会发生故障，GPS时钟故障时，变电站内设备根据集控站下发的对时报文对时。

3 、某供电公司集控站时钟同步系统现状目前，某供电公司的220kV变电站基本上都已安装了GPS时钟。110kV综合自动化变电站大部分都安装了GPS时钟；110kV常规变电站没有安装。所以，很多110kV变电站需要依靠集控站下发对时报文，才能进行时钟同步。此外，已经安装GPS的变电站，GPS时钟可能会出现故障。如2007年8月，110kV 龙王庙变电站GPS时钟损坏，保护动作时间不一致，无法分清事件的先后顺序，给运行人员造成很大的困扰。2008年3月，220kV金银滩变电站GPS时钟损坏，站内各测控装置时间不同步。在GPS时钟损坏期间，同样需要依靠集控站下发对时报文进行时钟同步。所以集控站时钟精确与否，意义十分重大。

4、集控站时钟同步系统设计GPS天线收不到信号或损坏将严重影响GPS时钟的准确性。为了提高时间基准信号的准确性，我们把原来的GPS时钟同步系统作了改进。

集控站内设置两个GPS时钟。两个时钟的天线尽量远离，确保同一时刻至少有一个天线能接收到卫星信号。时钟A和时钟B的时间信号接收单元通过光纤连接，互为备用。光纤的防雷性能强从而可降低设备受雷击造成损坏的概率。时间信号输出单元接到网络上，同一时刻只有一个时钟输出时间信号。当主时钟时间信号接收单元出现问题时，例如跟踪不到卫星，天线或其他方面损坏等，会自动地切换到备用时钟信号上，保证基准对时信号的正常输出。

北京创想京典科技有限公司针对电力系统的特殊性，根据我国的电力发展需求成功研发了电力时钟应用系统，包括NTP时间服务器GPS/北斗双模时钟 GPS母钟标准时间子钟 GPS授收机时间控制软件等产品。欢迎来电咨询了解各多设备情况。

IEEE1588精密时钟同步协议测试技术

1引言以太网技术由于其开放性好、价格低廉和使用方便等特点，已经广泛应用于电信级别的网络中，以太网的数据传输速度也从早期的10M提高到100M，GE，10GE。40GE，100GE正式产品也将于2009年推出。以太网技术是“即插即用”的，也就是将以太网终端接到IP网络上就可以随时使用其提供的业务。但是，只有“同步的”的IP网络才是一个真正的电信级网络，才能够为IP网络传送各种实时业务与数据业务的多重播放业务提供保障。目前，电信级网络对时间同步要求十分严格，对于一个全国范围的IP网络来说，骨干网络时延一般要求控制在50ms之内，现行的互联网网络时间协议NTP （NetworkTimeProtocol），简单网络时间协议SNTP（SimpleNetwork Time Protocol）等不能达到所要求的同步精度或收敛速度。基于以太网的时分复用通道仿真技术（TDM over Ethernet）作为一种过渡技术，具有一定的以太网时钟同步概念，可以部分解决现有终端设备用于以太网的无缝连接问题。IEEE 1588标准则特别适合于以太网，可以在一个地域分散的IP网络中实现微秒级高精度的时钟同步。本文重点介绍IEEE 1588技术及其测试实现。 2IEEE1588PTP介绍 IEEE1588PTP协议借鉴了NTP技术，具有容易配置、快速收敛以及对网络带宽和资源消耗少等特点。IEEE1588标准的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准（IEEE1588Precision Clock Synchronization Protocol）”，简称PTP（Precision Timing Protocol），它的主要原理是通过一个同步信号周期性的对网络中所有节点的时钟进行校正同步，可以使基于以太网的分布式系统达到精确同步，IEEE 1588PTP时钟同步技术也可以应用于任何组播网络中。 IEEE1588将整个网络内的时钟分为两种，即普通时钟（OrdinaryClock，OC）和边界时钟（BoundaryClock，BC），只有一个PTP通信端口的时钟是普通时钟，有一个以上PTP通信端口的时钟是边界时钟，每个PTP端口提供独立的PTP通信。其中，边界时钟通常用在确定性较差的网络设备（如交换机和路由器）上。从通信关系上又可把时钟分为主时钟和从时钟，理论上任何时钟都能实现主时钟和从时钟的功能，但一个PTP通信子网内只能有一个主时钟。整个系统中的最优时钟为最高级时钟GMC（Grandmaster Clock），有着最好的稳定性、精确性、确定性等。根据各节点上时钟的精度和级别以及UTC（通用协调时间）的可追溯性等特性，由最佳主时钟算法（Best Master Clock）来自动选择各子网内的主时钟；在只有一个子网的系统中，主时钟就是最高级时钟GMC。每个系统只有一个GMC，且每个子网内只有一个主时钟，从时钟与主时钟保持同步。图1所示的是一个典型的主时钟、从时钟关系示意。

网络时钟系统方案

时钟系统技术方案烟台北极星高基时间同步技术有限公司 2012 年 3 月第一部分：时钟系统技术方案一、时钟系统概述 1. 1 概述根据办公楼的实际情况，特制定如下施工设计方案：时钟系统主要由GPS接收装置、中心母钟、二级母钟（中继器）、全功能数字显示子钟、、传输通道和监测系统计算机组成。系统中心母钟设在中心机房内，其他楼各设备间设置二级母钟，在各有关场所安装全功能数字显示子钟。系统中心母钟接收来自GPS的标准时间信号，通过传输通道传给二级母钟，由二级母钟按标准时间信号指挥子钟统一显示时间；系统中心母钟还通过传输系统将标准时间信号直接传给各个子钟，为楼宇工作人员提供统一的标准时间二、时钟系统功能根据本工程对时钟系统的要求，时钟系统的功能规格如下：时钟系统由GPS校时接收装置（含防雷保护器）、中心母钟、扩容接口箱、二级母钟、数字式子钟、监控终端（也称监测系统计算机）及传输通道构成。其主要功

能为：。显示统一的标准时间信息。。向其它需要统一时间的系统及通信各子系统网管终端提供标准时间信息。 2.1 中心母钟系统中心母钟设置在控制中心设备室内，主要功能是作为基础主时钟，自动接收GPS勺标准时间信号，将自身的精度校准，并分配精确时间信号给子钟，二级母钟和其它需要标准时间的设备，并且通过监控计算机对时钟系统的主要设备进行监控。中心母钟主要由以下几部分组成：。标准时间信号接收单元。主备母钟（信号处理单元）。分路输出接口箱。电源中心母钟外观示意图见（附图） 2.1.1 标准时间信号接收单元标准时间信号接收单元是为了向时间系统提供高精度的时间基准而设置的，用以实现时间系统的无累积误差运行。在正常情况下，标准时间信号接收单元接收来自GPS的卫星时标信号，经解码、比对后，经由RS422接口传输给系统中心母钟，以实现对母钟精度的校准。

时钟系统设计

《单片机原理及接口》课程设计报告题目：时钟系统设计专业名称：电子信息工程班级： 092 学号： 910706220 姓名： 2011年 12月

时钟系统设计陈 (电子信息工程学系) 中文摘要：本设计基于单片机仿真技术，以单片机芯片AT89C52作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计制作出一个多功能数字时钟系统。单片机扩展的LCD显示器用来显示秒、分、时计数单元中的值。整个设计包括两大部分：硬件部分和软件部分，以单片机为核心，蜂鸣器，数码管，晶体管等为外围器件，设计一个正常走时，报时、初始化、闹钟的数字时钟。关键词：单片机；数字时钟；AT89C52；闹钟 1、设计目标设计一时钟系统，系统具有时钟功能，能准确显示时、分、秒，系统还应具有校正功能：能够修改当前的时间。 2、设计环境 Windows7 Keil uVision3 Proteus7.5 3、系统硬件设计 3.1单片机控制系统：本设计基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89C52作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，利用单片机的控制作用通过LCD来直接时、分、秒，并能对其分别进行设置、修改；利用对蜂鸣器的控制来实现闹钟功能。同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过三个模块：键盘、芯片、显示屏即可满足设计要求。 3.2各部分功能实现: 单片机采用52系列单片机。由ATMEL公司生产的AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能： 8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。而且，它还具有一个看门狗（WDT）定时/计数器，如果程序没有正常工作，就会强制整个系统复位，还可以在程序陷入死循环的时候，让单片机复

国家电网公司_时钟同步标准

ICS XX. XX Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW XXX.1-200X 电网时间同步系统技术规范Technical Specification for Time Synchronism System of Grid （征求意见稿） 2008年01月 200X-XX-XX发布200X-XX-XX实施国家电网公司发布

前言目前，我国电网各厂站和调度控制中心主站大多配备了以GPS为主的分散式时间同步系统，各网、省公司也出台了相应的技术规范。但由于缺少统一技术要求和配置标准，也缺乏时钟同步和时间精度检测的有效手段，现有时间同步系统配置不尽相同，运行情况也不够稳定，部分时钟设备时间精度不能满足要求。由调度自动化系统、变电站自动化系统、故障录波装置和安全自动装置等电力二次系统或设备提供的事件记录数据，存在时间顺序错位，难以准确描述事件顺序，不能给电网事故分析提供有效的技术支持。为了规范、指导我国电网时间同步系统的设计、建设和生产运行，满足电网事故分析的要求，特制订《电网时间同步系统技术规范》。《电网时间同步系统技术规范》根据国内外涉及时间统一技术的有关标准、规范和要求，本着“资源整合，信息共享”的原则，结合我国电网的工程实践和时间同步系统的现状制订而成，其要点如下：规范时间同步系统结构、功能和技术要求；规范调度主站、变电站的时间同步系统配置标准；规范时间同步系统电气接口和信号类型；统一IRIG-B 时码实现电力二次设备与时间同步系统的对时；结合技术的发展，构建基于地面时钟源的电网时间同步系统。本标准由国家电网公司生产技术部提出。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准由江苏省电力公司江苏电力调度通信中心负责起草，国家电网公司国家电力调度通信中心、江苏省电力设计院、江苏省电力试验研究院、中国电力科学研究院、上海电力调度通信中心等单位参加编制。本标准的主要起草人：

浅析智能变电站高精度时钟同步方法杨富栋

浅析智能变电站高精度时钟同步方法杨富栋发表时间：2018-03-14T10:29:13.807Z 来源：《电力设备》2017年第29期作者：杨富栋[导读] 摘要：近年来，IEC61850的标准得到进一步完善，关于智能变电站的同步时钟精度与稳定性能带来了更高的要求。 (国网烟台供电公司山东烟台 264000) 摘要：近年来，IEC61850的标准得到进一步完善，关于智能变电站的同步时钟精度与稳定性能带来了更高的要求。为符合智能变电站更大的对时精准度需要与适应智能变电站的时钟同步系统本身的特征，本文综合了智能变电站对时钟同步的实际需要与参照的IEC61850相关标准，探讨了智能变电站的卫星时钟同步的几种方法。为进一步研究智能变电站与电网时间统一技术打下了基础。关键词：智能变电站；IEEE1588； DPSM；随着我国社会经济的发展，人们对智能变电站的建设也得到了进一步地发展。其中高精度的时钟同步方法得到了相关研究人员的关注与重视。应当具备下以的原则：建设统一的同步对时的系统，时钟的同步网一定要符合智能变电站关于时精度的要求，时钟同步系统要有效地应用网络同步技术，支持NTP/SNTP, IEEE1588等同步技术等。本文针对智能变电站精度时钟的同步方法进行较为详细地阐述。一、关于智能变电站的构成以及特征第一，从智能电网的构成上分析，智能变电站是智能电网的发电、输电、变电、配电、用电和调度等几个环节衔接的重要平台，作为智能电网变换电压、接受以及分配电能、调节电压与控制电力方向的主要电力设施。它既是智能电网安全运行的关键，又是信息流、电力流以及业务流的交汇点，对于建设优化的智能电网有着极大的意义。第二，智能变电站其结构大体划分三个层面：战控层、间隔层与过程层。第三，智能变电站的设计与建设一定要符合我国当前智能电网信息化、数字化等发展要求，以提升变电站的自动化程度。二、智能变电站的时钟同步方法的重要性与精度要求第一，重要性分析：IEC61850的指标在不断地更新与完善，智能变电站关于同步时钟的精准度与稳定性能也有了更高的要求。建设适宜的智能变电站的精确网络时钟同步系统可以提升变电站设备的时间同步精度、集成程度、运行安全性，减少系统的成本，提升工作效率，且可以保障变电站的安全可靠等相关性能。能明显降低因系统时钟的不同步产生的很大损失，为推动中国智能电网的建设有着重大作用。第二，时钟同步精度要求。智能变电站测量、控制和保护等自动化设备对时间同步精度的要求各不相同，例如同步向量测量、故障定位、IED同步采样要求对时精度为微妙级;而故障录波、时间顺序记录、变电站之间的同步实验要求对时精度为毫秒级。三、智能变电站时钟同步的几种方法（一）GPS卫星时钟的同步方法当前变电站广泛采样GPS授时系统为站中的网络时钟来源，其可靠性与自主性无法获得保障。所以，本文构建了智能变电站卫星时钟同步统一系统模型这个模型里各个智能变电站作为一个时间的节点，各个节点有其独立的卫星同步的时钟源，担负着本节点中全部电力设备的时间同步，且经过通信网和其它厂站端或上级的调度机构互相监测时间的同步性，若某个时间节点时间的同步时钟失效以后，则借助通信网里的同步时间信息保持同步。智能变电站的卫星同步时钟能够同时接受GPS卫星时钟与北斗卫星时钟为站中的时间基准源；依据卫星时钟无累计的误差与晶振时钟无随机误差的特征，应用GPS卫星时钟、北斗卫星时钟以及晶振时钟比较法进行分析，产生了高精度的同步时钟源。可以提升了智能变电站同步时钟源的精度与可靠性能。（二）SNTP+IEEE1588的网络时钟同步方法依据智能变电站中的站控层、间隔层以及过程层关于时钟同步精度与功能的标准，应用分层同步的方式，在站级总线网络应用SNTP 的协议对时，在过程层的总线网应用IEEE1588协议对时，这一方法应用了北斗/GPS时钟组成的双模授时系统和晶振时钟融合而成的高精度同步时钟为站中时间同步网络的时钟源。卫星时钟和世界标准时间保持高度的同步，为变电站带来稳定且精确的时间指标。站中时钟同步网应用对独立总线的网络结构设计方案，两层子网分别进行时间同步。因站级总线网络对时精度要求不高，因此在站级网络里能够接入专门的SNTP服务器来同步站级网络上的各种设备。过程层要求同步精度达到亚微秒级，所以采用IEEE 15 8 8协议来实现过程总线的网络同步，在过程总线网络中接入专门的IEEE 15 8 8主时钟(Master Clock)和支持边界时钟(Boundary Clock)的交换机。边界时钟先与主时钟进行时间同步，然后自己扮演主时钟去同步过程层的设备。为提升时钟同步网络的可靠性，又给出了SNTP+IEEE 1588变电站时钟同步网络的冗余方法构成图。系统接入两套北斗/GPS和晶振时钟融合授时系统。另外，配置两套SNTP服务器和IEEE1588主时钟互为备用，时钟同步网络采用双总线冗余方式。备用时钟同步网络在线监测工作时钟同步网络，当工作网络出现故障时，自动进行冗余切换。（三）IEEE 1588网络时钟同步方法应用单一的IEEE 1588网络时钟协议为全站网络时钟的同步方式。由北斗/GPS时钟构成的双模授时系统和晶振时钟融合生为高精度同步时钟为IEEE1588时钟同步网的时钟源。这一时钟源为系统的跟时钟节点安装于服务器里。卫星时钟与世界标准时间保持高度地同步，为变电站带来稳定且精确的时间标准。站中的时钟同步网应用全站总线的网络构成同步方法，全站接入很多边界时钟同步于IEEE1588主时钟，与此同时又对从时钟独立来授时，进而达到整个智能变电站的时间同步。在时钟源的工作异常或者站中某个节点时钟失步时，其各个节点能够实现互备授时，就是旁路节点能够作为主时钟向时钟失步节点发送全新的同步信号源。另外，为提升智能电网的时间同步的精度度，站外应用了电力通信SDH恺装电缆达到和调度中心以及相近变电站间的时间同步。经过在站间网络时钟同步线路中安设的透明时钟，一定程度上降低了因长距离的传输带来的网络延迟。提升了广域同步网的授时精准度，进而达到了整个智能电网的时间同步。结束语： IEEE1588的时钟同步方法应用的是全站唯一的总线网构成，这种方法与IEC61850的标准时间同步模型是一致的。IEEE1588应用最佳主时钟的算法，自动对最佳时钟的节点作出选择，达到每个节点之间的互备授时。这种方法既提升了智能变电站的时钟同步网的准确率与安全性能，又符合了广域网的时钟同步精度的相关标准。然而它的协议正在研究与健全过程中，其技术以及经济方面尚未成熟，故这种方法的成本很高。因此，现阶段智能变电站能够将SNTP+IEEE1588时钟同步当作一种过渡的方法。在其时钟的同步协议得到不断地进步之下，IEEE1588时钟同步方法一定会成为智能变电站时钟同步系统的主体方法。参考文献：

基于51单片机的电子时钟的设计

目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)

电子时钟的设计许山沈阳航空航天大学自动化学院摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下：（1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图；（2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图；（3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；

（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间；（5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。图1 系统结构框图该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计

同步时钟技术建议书讲解学习

南水北调东线一期工程山东段调度运行管理系统同步时钟子系统技术建议书上海泰坦通信工程有限公司 2012 年3月

本次投标我方严格按照技术规范书的要求，提出以下适合技术规范书要求的详细的方案建议书：本次工程拟定在干线公司和穿黄现地管理处（备调中心）各配置一套同步时钟设备，作为区域基准钟LPR作为全网主备用基准钟LPR。每套配置为双GPS 接收系统+BITS设备。设备选型为美国Brilliant公司的GPS接收机ST2000、美国Symmetricom公司的TPIU和TimeProvider1100。干线公司和穿黄现地管理处(备调中心)的传输设备从时钟同步设备上引接同步时钟信号。其他节点的传输设备从线路侧提取同步时钟信号。单个站点设备连接示意图如下：一、本次投标方案的几大特点 1．为干线公司和穿黄现地管理处配置的GPS具有BesTime专利技术，可以有效地削弱SA的干扰，相比其它GPS产品，这种性能确保了同步网的安全与稳定，避免在特殊环境下美国对GPS的干扰； 2．为干线公司和穿黄现地管理处配置的GPS具有SSM功能，这对避免全网“定时环”具有非常重要的意义； 3．本次投标的BITS设备特别方便运行维护，设备开通后，无论需要更换卡板，还是需要插入卡板，都不需要专业工程师到场，新卡板自动从设备获取运行参数；4．本次投标的BITS设备特别方便运行维护，用户可将每一个端口的使用情况储存在卡板中，不需要固定的维护终端；二、本次投标售后服务的特别承诺本次投标采用的主设备全部为进口设备。尽管Symmetricom公司是全球最有实力

的、也是唯一一家专业的同步厂商，但考虑到设备维修需要返回工厂，前后周期较长，本次投标特别承诺，我公司已有备品备件，在遇到故障报告后，我公司免费提供备品备件，并确保48小时内恢复设备正常运行。待故障板卡经工厂维修返回后换回借给的备品备件。三、设备详细配置干线公司和穿黄现地管理处各配置如下设备： GPS1---ST2000，内置高性能晶体钟，独立设备，有SSM GPS2---TPIU --- 内置高性能晶体钟，独立设备，有SSM BITS---TimeProvider1100，双加强型铷钟，四路输入，32路冗余输出，有SSM ST2000 TPIU TimeProvider1100外观 TimeProvider1100

电力时钟同步系统解决方案

电力GPS时钟同步系统解决方案北京创想京典科技发展有限公司科技领先铸就最佳

什么是时间？时间是一个较为抽象的概念，爱因斯坦在相对论中提出：不能把时间、空间、物质三者分开解释，"时"是对物质运动过程的描述，"间"是指人为的划分。时间是思维对物质运动过程的分割、划分。在相对论中，时间与空间一起组成四维时空，构成宇宙的基本结构。时间与空间都不是绝对的，观察者在不同的相对速度或不同时空结构的测量点，所测量到时间的流逝是不同的。广义相对论预测质量产生的重力场将造成扭曲的时空结构，并且在大质量（例如：黑洞）附近的时钟之时间流逝比在距离大质量较远的地方的时钟之时间流逝要慢。现有的仪器已经证实了这些相对论关于时间所做精确的预测，并且其成果已经应用于全球定位系统。另外，狭义相对论中有“时间膨胀”效应：在观察者看来，一个具有相对运动的时钟之时间流逝比自己参考系的（静止的）时钟之时间流逝慢。就今天的物理理论来说时间是连续的，不间断的，也没有量子特性。但一些至今还没有被证实的，试图将相对论与量子力学结合起来的理论，如量子重力理论，弦理论，M理论，预言时间是间断的，有量子特性的。一些理论猜测普朗克时间可能是时间的最小单位。

什么是时间？根据斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）所解出广义相对论中的爱因斯坦方程式，显示宇宙的时间是有一个起始点，由大霹雳（或称大爆炸）开始的，在此之前的时间是毫无意义的。而物质与时空必须一起并存，没有物质存在，时间也无意义。

卫星时钟系统为什么含有精确的时间信息？地球本身是一个不规则的圆，加上地球自转和公转的误差，如果仅仅依靠经度、纬度、海拔高度三个参数来定位的偏差会很大，所以引入了一个时间参数，每个卫星都内置了一个高稳定度的原子钟！

机场航站楼时钟系统设计方案

机场航站楼时钟系统设计方案为适应明勇机场建设发展需要，保证民用机场航站楼弱电系统工程设计质量，特根据《MHT5019-2014民用机场航站楼时钟系统工程设计规范》设计出本时钟系统方案。专用术语解析 1、母钟：接受标准卫星时间信息，与自身所设的时间信号源进行高科技的校正、处理后，发送时间信号给所属子系统的装置， 2、子钟：接收母钟所发送的信号，进行显示的装置 3、GPS时钟信号：全球定位系统发送的格林威治标准时间信号一般规定母钟：SYN4505型标准同步时钟子钟：SYN6109型NTP子钟 a、常见的民用机场航站楼的时钟系统的作用，应能为机场工作人员、旅客及各计算机管理系统提供准确统一的时间服务。 b、一般机场只设常规子母钟系统，显示北京时间信息，有国际航班的机场，应增设世界钟显示有关城市的当地时间。子钟的类型分为单面子钟和双面子钟，单面子钟可采用指针式或者数显式。双面子钟宜采用数显式。各类子钟的显示内容可根据实际情况而定，但至少宜显示时分秒，数显钟应进行无反光处理，以保证显示效果。子钟安装位置 1、指挥调度中心、广播室、会议室、航行气象情报室、机组签

派室及其他对时间有特殊要求的地点宜装设子钟。 2、对时间有特殊要求地航班动态显示机房及其他设备机房等宜装设子钟。 3、在航站楼迎客、送客、候机、办理乘机手续、通道等场所醒目的地方宜装设子钟；在旅客餐厅、休息场所，也宜设置子钟。 4、行李分拣、提取大厅宜装设子钟。 5、由母钟统一校时的航显系统，在设置有能显示时间的航显终端的场所，应尽量减少或取消子钟的安装。子钟的规格应根据安装的高度和视距的远近而定。安装高度一般距地面2.5m~5m，特殊场合可适当调整，但应满足美观。名目的使用要求。供电要求 a、母钟和子钟的供电电源，一般由系统所在的电子设备机房的电源供给，当供电距离较远时，也可由就近的可靠电源提供

电子时钟系统设计

课程设计任务书题目电子时钟系统设计专业、班级电信11-02学号 8 瑞主要容、基本要求、主要参考资料等：一、主要容： ①熟悉单片机应用系统的设计方法和规，达到综合的目的。 ②学习文件检索和查找数据手册的能力。 ③学习protel软件的使用。 ④学会整理和总结设计文档报告。二、基本要求： ①以MCS-51系列单片机为核心，组成一个电子时钟系统。 ②系统显示由6位数码管显示组成，分别显示时间值的时、分、秒。 ③能够随时对当前时间进行调整。 ④能够随时输入定时（闹钟）时间。 ⑤定时（闹钟）时间到，发出闹钟提醒信号。 ⑥闹钟提醒信号的声音为断续形式，最长不超过1分钟。三、主要参考资料： ①毅坤等单片微型计算机原理及应用电子科技大学 ②建忠编著单片机原理及应用电子科技大学完成期限：2015年1月17日指导教师签名：课程负责人签名： 2015年1月4 日

目录摘要 (1) 1 设计方案选择 (2) 1.1 单片机选型 (2) 1.2 按键模块 (2) 1.3 显示模块 (2) 1.4 计时参考模块 (3) 1.5 显示器驱动模块 (3) 1.6 闹钟响铃模块 (4) 1.7 电源模块 (4) 2 硬件接线及设计 (4) 2.1 单片机晶振配置 (5) 2.2复位电路设计 (5) 2.3 按键电路设计 (6) 2.4 蜂鸣器驱动电路设计 (6) 2.5 显示模块电路设计 (7) 3 软件部分 (7) 3.1 主函数流程图 (7) 3.2 定时器T0中断服务程序流程图 (8) 3.3 闹钟响应程序流程图 (9) 3.4 键盘扫描程序流程图 (10) 4 系统综述 (11) 4.1 上电界面 (11) 4.2 调时界面 (11) 4.3 闹钟设定界面 (11) 4.4 正常走时界面 (12) 4.5 闹钟响应 (12) 附录1 总体设计电路图 (15) 附录2 PCB图 (16) 附录3 元件清单 (17) 附录4 总程序 (18)

传输系统中的时钟同步技术

传输系统中的时钟同步技术同步模块是每个系统的心脏，它为系统中的其他每个模块馈送正确的时钟信号。因此需要对同步模块的设计和实现给予特别关注。本文对影响系统设计的时钟特性进行了考察，并对信号恶化的原因进行了评估。本文还分析了同步恶化的影响，并对标准化组织为确保传输质量和各种传输设备的互操作性而制定的标准要求进行了探讨。摘要：网络同步和时钟产生是高速传输系统设计的重要方面。为了通过降低发射和接收错误来提高网络效率，必须使系统的各个阶段都要使用的时钟的质量保持特定的等级。网络标准定义同步网络的体系结构及其在标准接口上的预期性能，以保证传输质量和传输设备的无缝集成。有大量的同步问题，系统设计人员在建立系统体系结构时必须十分清楚。本文论述了时钟恶化的各种来源，如抖动和漂移。本文还讨论了传输系统中时钟恶化的原因和影响，并分析了标准要求，提出了各种实现技巧。基本概念：抖动和漂移抖动的一般定义可以是“一个事件对其理想出现的短暂偏离”。在数字传输系统中，抖动被定义为数字信号的重要时刻在时间上偏离其理想位置的短暂变动。重要时刻可以是一个周期为 T1 的位流的最佳采样时刻。虽然希望各个位在 T 的整数倍位置出现，但实际上会有所不同。这种脉冲位置调制被认为是一种抖动。这也被称为数字信号的相位噪声。在下图中，实际信号边沿在理想信号边沿附近作周期性移动，演示了周期性抖动的概念。图 1.抖动示意抖动，不同于相位噪声，它以单位间隔 (UI) 为单位来表示。一个单位间隔相当于一个信号周期 (T)，等于 360 度。假设事件为 E，第 n 次出现表示为 tE[n] 。则瞬时抖动可以表示为：一组包括 N 个抖动测量的峰到峰抖动值使用最小和最大瞬时抖动测量计算如下：漂移是低频抖动。两者之间的典型划分点为 10 Hz。抖动和漂移所导致的影响会显现在传输系统的不同但特定的区域。抖动类型根据产生原因，抖动可分成两种主要类型：随机抖动和确定性抖动。随机抖动，正如其名，是不可预测的，由随机的噪声影响如热噪声等引起。随机抖动通常发生在数字信号的边沿转换期间，造成随机的区间交叉。毫无疑问，随机抖动具有高斯概率密度函数 (PDF)，由其均值 (μ) 和均方根值 (rms) (σ) 决定。由于高斯函数的尾在均值的两侧无限延伸，瞬时抖动和峰到峰抖动可以是无限值。因此随机抖动通常采用其均方根值来表示和测量。图 2.以高斯概率密度函数表示的随机抖动对抖动余量来讲，峰到峰抖动比均方根抖动更为有用，因此需要把随机抖动的均方根值转换成峰到峰值。为将均方根抖动转换成峰到峰抖动，定义了随机抖动高斯函数的任意极限 (arbitrary limit)。误码率 (BER) 是这种转换中的一个有用参数，其假设高斯函数中的瞬时抖动一旦落在其强制极限之外即出现误码。通过下面两个公式，就可以得到均方根抖动到峰到峰抖动的换算。 3[!--empirenews.page--] 由公式可得到下表，表中峰到峰抖动对应不同的 BER 值。确定性抖动是有界的，因此可以预测，且具有确定的幅度极限。考虑集成电路 (IC) 系统，有大量的工艺、器件和系统级因素将会影响确定性抖动。占空比失真 (DCD) 和脉冲宽度失真(PWD) 会造成数字信号的失真，使过零区间偏离理想位置，向上或向下移动。这些失真通常是由信号的上升沿和下降沿之间时序不同而造成。如果非平衡系统中存在地电位漂移、差分输入之间存在电压偏移、信号的上升和下降时间出现变化等，也可能造成这种失真。图 3，总抖动的双模表示数据相关抖动 (DDJ) 和符号间干扰 (ISI) 致使信号具有不同的过零区间电平，导致每种唯一的位型出现不同的信号转换。这也称为模式相关抖动 (PDJ)。信号路径的低频截止点和高频带宽将影响 DDJ。当信号路径的带宽可与信号的带宽进行比较时，位就会延伸到相邻位时间内，造成符号间干扰 (ISI)。低频截止点会使低频器件的信号出现失真，而系统的高频带宽限制将使高频器件性能下降。7 正弦抖动以正弦模式调制信号边沿。这可能是由于供给整个系统的电源或者甚至系统中的其他振荡造成。接地反弹和其他电源变动也可能造成正弦抖动。正弦抖动广泛用于抖动环境的测试和仿真。不相关抖动可能由电源噪声或串扰和其他电磁干扰造成。考虑抖动对数字信号的影响时，需要将整个确定性抖动和随机抖动考虑在内。确定性抖动和随机抖动的总计结果将产生另外一种概率分布

时钟同步技术在变电站中的应用讨论

时钟同步技术在变电站中的应用讨论发表时间：2017-08-04T11:11:24.363Z 来源：《电力设备》2017年第11期作者：高金索[导读] 摘要：我国电力科技伴随着科技发展而有了很大的进步，变电站在电力系统中有着重要的地位，变电站的运行状况与电力系统有着紧密的联系，所以，完善变电站方面的管理极为重要。（国网江苏省电力公司宿迁供电公司 223800）摘要：我国电力科技伴随着科技发展而有了很大的进步，变电站在电力系统中有着重要的地位，变电站的运行状况与电力系统有着紧密的联系，所以，完善变电站方面的管理极为重要。近些年来，变电站在自动化领域越来越先进，在变电站自动化的进程中对各方面在时间上的要求也越加精准，时钟同步技术对时间上的精准程度能够满足这一要求，所以，时钟同步技术引用进变电站自动化中有着至关重要的作用。关键词：变电站；变电站自动化；时钟同步技术电力技术发展至今，其自动化进程已经得以长足的发展，电力系统的各项设置在时钟基准方面的需求越来越重要，时钟同步技术能够全时段对精准的时间信息输出给用户，时钟同步技术再准确度上有着较高的成效，时钟同步技术融嵌入变电站技术上，能够保证变电站之间保持时间的一致性和准确性，对变电站保持正常良好的状态下运行。 1 时钟同步技术上的优势现实中变电站所运用的各种系统以及所采用的各项装置是来源于不同的公司或厂家，因此在时钟上的设计上会出现不同程度上的差异，所以在对时上会出现一定程度上的误差现象，以至于出现在同一时刻的基点上变电站的各系统输出的数据不能进行合理的分析和对比，这对于事后故障分析排除工作带来很大的不便。变电站对时钟同步技术上的采用有着不可忽略的优势，它能确保变电站出现故障后各个系统输出的数据在相同的时间基点上。时钟同步信号在提供精准的时间上协同变电站自动化设备正常良好的运行，当系统发生异常状况时，可以有力保证事件顺序记录上在时间上的精准度，从而使得对故障的判断上更具有时效性和准确性，有效的保障了电力系统处于良好的运行状态中。 2 时钟同步系统的简单论述及原理 2.1时钟同步系统的简单论述时钟同步系统经过接受卫星信号，再利用CPU中央处理环节对卫星信号进行科学规范化的转换，转换成电力系统所需求的时间信息，然后给予时间信息反馈出来。 2.2时钟同步系统原理时钟同步系统主要有三种对时方式构成，首先是串行同步输出对时方式，它是将时间信息以串行数据流的形式进行反馈出来的，该种形式的对时方式相较于复杂，在收到时间信息后加以出路，转化过程中所需时间上相对较长，该情况下会造成时间对时上一定程度上的影响，所以，串行同步数据反馈形式对时主要功能在于时间标记上的添加。其次是脉冲同步输出对时，该技术是通过时间同步，在特定的时间上提供出一个精确的脉冲，当接受设施感应到脉冲反馈的信号后，设备将进行自动方式对时，从而实现避免各个系统上的误差现象的出现，由于脉冲同步输出的形式是不能对时间进行直接反馈，一旦提供时间的源头出现错误，得到时间信息的设备便会以错误的进行。然后是IRIG—B码输出对时方式是以二进码十进位方式对时间上的反馈，每次时间反馈有上百个脉冲，所提供的时间信号是秒、分、时等，IRIG—B码输出对时的方式是相较于其他方式具有准确度高，更为标准化的优势。 3 时钟同步技术嵌入变电站电力系统中 3.1 时钟同步技术的运用时钟同步系统在近些年的发展中拥有编码对时、硬对时、网络NTP技术上的支持，时钟同步系统能够很好的与变电站的多数设备进行完美的组合。时钟对时接口有RS232串口输出、RS485串口输出、秒脉冲1PPS输出等不同输出方式的情况。为维护变电站电自动化系统能够精准有效的运行，有大部分的装置需要嵌入时钟同步系统中进行对时，增加了装置的接口类型也不统一，所以，在现实工作中，通常会结合利用多样式对时端口方式。以下对11万伏变电站改造为题，探究与剖析时钟同步技术的运用。将时钟同步系统屏在变电站高压室和保护室进行科学组合，然后装备上拥有接收功能、卫星信号处理功能以及反馈标准同步时间信号等功能一个标准化的同步主时钟。一旦主时钟接接收到时间同步系统反馈出的基准信号时，设备将依据基准信号完成对时工作，当主时钟未能获取到时间同步系统反馈出的基准信号后，将自行走时，并以标准化的形式走时，时间基准进入正常状态下，主时钟便会自觉进行对时。该变电站改造为以互联网为组网的形式，一些设置只有RS232接口和RS485接口，而新安装的主变线路控制装置等相关的装置都是IRIC—B接口。在变电站革新上，采用IRIG —B码反馈信息对时，选用RVVP两芯屏蔽通讯电缆，其中加用1表示，减用2表示，按次序将各设备连接上时钟同步系统的IRIG—B输出端口；因为部分陈旧设备没有IRIC—B端口，仅有RS232接口，所以，将这些设备与时钟同步系统的RS232端口相连接；11万伏变电站故障录波器没有IRIG—B码，依次将秒脉冲和分脉冲链接空接点，最终完成硬接点对时。 3.2时钟同步系统工作中的注意事项为保证时钟同步系统可以稳定良好的运作，确保时钟同步系统的功的性能都满足相关要求，一定做到时钟同步系统上日常保养与维护工作。员工要制定科学的检测维修计划，按计划周期性的对时钟同步系统进行检测，在进行周期性的检测时，第一要查勘显示屏幕上的天线信号，第二将显示屏幕中锁定的卫星数目进行查看，检测完毕一切正常的情况下，用显示屏幕上的时间与每个装置显示的时间进行时间校对，进而保证进行对时系统的每个设备能够安全良好的运行。时钟同步系统按计划定期监测，确保系统在运行中保持良性工作状态。时钟同步系统在工作中还应该对屏中嵌入监视设备，然后对时钟同步系统的进行实时的监视，发现系统出现异常状况，及时发出故障报警信号，让维修人员对故障进行快速抢修，以此确保时钟同步系统安全运作。 4 结语时钟同步系统将变电站的自动化系统的设备可以拥有一致标准的时间，保障了变电站在工作中的安全性，所以，电力企业应从自身的情况出发，对时钟同步系统进行科学的利用，从而确保变电站能够正常工作。参考文献 [1]郭威.GPS时钟同步技术在变电站电力自动化中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,(8).

时钟同步技术概述

作为数字通信网的基础支撑技术，时钟同步技术的发展演进始终受到通信网技术发展的驱动。在网络方面，通信网从模拟发展到数字，从TDM网络为主发展到以分组网络为主；在业务方面，从以TDM话音业务为主发展到以分组业务为主的多业务模式，从固定话音业务为主发展到以固定和移动话音业务并重，从窄带业务发展到宽带业务等等。在与同步网相关性非常紧密的传输技术方面，从同轴传输发展到PDH，SDH，WDM和DWDM，以及最新的OTN和PTN技术。随着通信新业务和新技术的不断发展，其同步要求越来越高，包括钟源、锁相环等基本时钟技术经历了多次更新换代，同步技术也在不断地推陈出新，时间同步技术更是当前业界关注的焦点。 2、时钟技术发展历程时钟同步涉及的最基本技术包括钟源技术和锁相环技术，随着应用需求的不断提高，技术、工艺的不断改进，钟源技术和锁相环技术也得到了快速的演进和发展。 (1) 钟源技术

时钟振荡器是所有数字通信设备的基本部件，按照应用时间的先后，钟源技术可分为普通晶体钟、具有恒温槽的高稳晶振、原子钟、芯片级原子钟。一般晶体振荡器精度在nE-5~nE-7之间，由于具有价格便宜、尺寸小、功耗低等诸多优点，晶体振荡器在各个行业和领域中得到广泛应用。然而，普通晶体钟一般受环境温度影响非常大，因此，后来出现了具有恒温槽的晶体钟，甚至具有双恒温槽的高稳晶体钟，其性能得到很大改善。随着通信技术的不断发展，对时钟精度和稳定性提出了更高的要求，晶体钟源已经难以满足要求，原子钟技术开始得到应用，铷钟和铯钟是其中最有代表性的原子钟。一般来说，铷钟的精度能达到或优于nE-10的量级，而铯钟则能达到或优于1E-12的量级。然而，由于尺寸大、功耗高、寿命短，限制了原子钟在一些领域的应用，芯片级原子钟有望解决这个难题。目前民用的芯片级原子钟基本上处于试验阶段，其尺寸只有立方厘米量级，耗电只有百毫瓦量级，不消耗原子，延长了使用寿命，时钟精度在nE-10量级以上，具有很好的稳定性。芯片级原子钟将在通信、交通、电力、金融、国防、航空航天以及精密测量等领域有着广泛的应用前景。 (2) 锁相环技术锁相环技术是一种使输出信号在频率和相位上与输入信号同步的电路技术，即当系统利用锁相环技术进入锁定状态或同步状态后，系统的震荡器输出信号与输入信号之间相差为零，或者保持为常数。锁相环路技术是时钟同步的核心技术，它经历了模拟锁相环

智能变电站IEEE1588时钟同步冗余技术研究

第43卷第20期电力系统保护与控制 Vol.43 No.20 2015年10月16日 Power System Protection and Control Oct. 16, 2015 智能变电站IEEE1588时钟同步冗余技术研究李俊刚1，2，刘星2，张爱民1，张杭1，耿英三1，魏勇 2 (1.西安交通大学电气工程学院，陕西西安 710049；2.许继电气，河南许昌 461000) 摘要：针对智能变电站时钟同步系统现状，提出了基于IEEE1588的时钟同步系统冗余方案。在分析IEEE1588的实现原理及其特点的基础上，提出了单钟方案、双钟互备方案和双钟双扩展方案。重点对双钟互备方案进行了阐述，并详细分析了时钟冗余切换原理和过程。同时，进一步对双钟互备方案在变电站单网和双网模式下，不同网络方案对时钟冗余造成的影响进行了研究。关键词：IEEE1588；变电站；时钟冗余；网络方案 Research on redundant technology of IEEE1588 clock synchronization system in smart substation LI Jungang1, 2, LIU Xing2, ZHANG Aimin1, ZHANG Hang1, GENG Yingsan1, WEI Yong2 (1. School of Electrical Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China; 2. XJ Electric Corporation Limited, Xuchang 461000, China) Abstract: Aiming at the present situation of smart substation clock synchronization system, this paper proposes the redundancy scheme of clock synchronization system based on IEEE1588. By analyzing the realization principle and characteristics of IEEE1588, a single clock scheme, double clock backup scheme and dual clock double extension scheme are proposed. The double clock backup scheme is emphasized, and the clock redundancy switching principle and process are detailed. At the same time, the double clock backup scheme in substation single network and dual network mode, and the effects of different network schemes on clock redundancy are studied. Key words: IEEE 1588; substation; clock redundancy; network scheme 中图分类号：TM764 文章编号：1674-3415(2015)20-0097-05 0 引言智能变电站设计和建设过程中，可靠性方面的要求极为重要。冗余配置作为提高可靠性的主要措施之一，在变电站中得到广泛应用，诸如：保护装置冗余和通信网络冗余。然而时钟系统作为变电站控制系统的决策前提，其重要性不言而喻。但是，时钟系统的冗余设计一直停留在较浅的层面，对时钟信号的传输以及处理过程中的冗余研究，很少有文献加以研究。目前，智能变电站时钟同步系统采用多种方式实现，如NTP、IRIG-B、GPS等。IEEE1588时钟同步与这些方式相比，其不仅能以标准的方式实现亚微妙的时钟同步，还能实现不同系统的兼容和互操作[1-7]。这些特质适合很多电力业务的拓展，能很好地满足电力系统的需求。因此，基于IEEE1588的时钟同步方式在智能变电站中具有较好的应用前景[8-11]，而如何做好智能变电站IEEE1588时钟同步系统的冗余亟待研究。 1 IEEE1588时钟冗余系统智能变电站中IEEE1588时钟同步系统冗余设计中，其方案大致有三种：单钟方案、双钟互备方案、双钟双扩展方案。虽然，其时钟同步系统有多种冗余方式，但是从设计难度和可靠性程度而言，如图1所示，最适合智能变电站需求的即为双钟互备方案。在时钟冗余系统中，存在一个主时钟和备用时钟。当主时钟与外部同步源(如GPS)同步时，主时钟输出PTP时间同步信息，而备用时钟不输出PTP 时间同步信息。当主时钟与外部同步源(如GPS)失去同步时，不再输出PTP时间同步信息，由备用时钟输出PTP时间同步信息给自动化设备进行校时。一旦主时钟装置与外部同步源(如GPS)恢复同步