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GPS時間同步服務(wù)器在電力系統(tǒng)中的運行

發(fā)布時間:2022-04-14 14:30:32

 電力公司和能源設(shè)施對時間和頻率有嚴格的要求,以便有效的傳送和分配動力。然而,由于目前我國配電變壓器分布散落,使得它們在各自的時鐘下工作造成系統(tǒng)時鐘失去同步,進而對整個電力網(wǎng)的時間同步造成嚴重影響,比如不斷出現(xiàn)的停電事故就是因為電網(wǎng)時間的不同步;此外,對故障的檢測排查也造成很大麻煩。

  因此,電力系統(tǒng)自動化安全運行一個重要因素就是電力網(wǎng)時間的精確和統(tǒng)一;基于此,許多電力公司將基于GPS授時的時間同步設(shè)備引入發(fā)電廠和分電站。 24顆GPS衛(wèi)星以12個恒星為周期環(huán)繞地球運行,使得在地面任一點均同時接收6顆衛(wèi)星的定位信號,而我們只需要其中4顆衛(wèi)星的定位信息即可完成授時功能。GPS授時相對于傳統(tǒng)授時在地理、延時等方面顯示出更加高精度、低成本、易于控制等優(yōu)勢。

HJ210NTP服務(wù)器

選擇HJ系列210型GPS時間NTP服務(wù)器產(chǎn)品進行電力系統(tǒng)組建:

   其中單片機作為CPU構(gòu)建嵌入式系統(tǒng),它自帶有高達60kb快閃只讀存儲器(Flash ROM)和1280 B的SRAM,是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8~12倍。設(shè)計系統(tǒng)也以單片微型計算機(MCU)為處理器實現(xiàn)對GPS信號采集還從中解析日期、時間、經(jīng)緯度并通過液晶屏顯示。此外,通過電度芯片進行三相電能計量和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、數(shù)據(jù)存儲以及和上位機進行通信等功能。

   電壓信號采集則采用三個精密微型電壓互感器,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片中電流、電壓信號均為單端輸入,由火線接入電壓互感器后經(jīng)過變阻器分壓使輸出電壓符合要求的輸入范圍,再經(jīng)過濾波,對地接電容以穩(wěn)定讀點電位電壓跟隨器,使電壓信號不衰減地傳到負載,將輸出穩(wěn)定電壓輸入到輸入端。

   單片機控制GPS模塊接收衛(wèi)星信號實現(xiàn)該系統(tǒng)的實時授時,大大提高了時間的精確度。有GPS信號時通過GPS定位自動將時間信息校準到本地時間;無GPS信號時采用本地時鐘電路進行日期顯示。電源電路主要給GPS模塊和液晶顯示模塊供電,其中液晶顯示器實現(xiàn)對時間、經(jīng)緯度顯示。

電力系統(tǒng)時間同步方案圖

電力系統(tǒng)時間同步方案圖

   在功能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對配電參數(shù)(三相電壓、電流、功率因數(shù)等)的采集,通過上位機即用戶機(PC)對單片機發(fā)送指令,單片機對互感器相關(guān)電路進行配電參數(shù)采集并且存儲。    


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