什么是智能電網授時?
新聞上說,我國北斗電力高精度授時與全網時間同步系統(tǒng)項目正式啟動。那么,智能電網授時到底是什么技術?讓我們來簡單介紹一下:
1.智能電網「智能電網」是實現運行信息全景化、數據傳輸網絡化、安全評估動態(tài)化、調度決策精細化、運行控制自動化、機網協(xié)調最優(yōu)化的電網,并確保電網運行的安全可靠、靈活協(xié)調、優(yōu)質高效、經濟環(huán)保。
2.智能電網的授時 2.1電網授時的概念
通過時鐘源向繼電保護裝置、自動化裝置、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)(EMS)和生產信息管理系統(tǒng)等提供時鐘信號,使其基于統(tǒng)一的時間基準運行,以滿足事件順序記錄(SOE)、故障錄波、實時數據采集時間一致性要求,確保線路故障定位、相量和功角動態(tài)監(jiān)測、機組和電網參數校驗的準確性,以及電網事故分析和穩(wěn)定控制水平,以提高運行效率及其可靠性,此即為「電網授時」。
北斗系統(tǒng)投入使用前,我國電力行業(yè)的授時系統(tǒng)由于沒有得到自主的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的支撐,被迫形成了對美國GPS、俄羅斯GLONASS衛(wèi)星導航系統(tǒng)的完全依賴,導致其存在巨大的安全隱患,嚴重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
“北斗電力全網時間同步管理系統(tǒng)”的精準授時系統(tǒng),以我國自行研制和建立的“北斗一號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)”為基礎,結束了我國電力運行時間完全依賴美國GPS全球定位系統(tǒng)的歷史,使得以往缺乏安全保障的“美國授時”變?yōu)?ldquo;中國授時”。
2.2智能電網授時與常規(guī)電網授時的區(qū)別常規(guī)電網時間同步主要用于事件順序記錄(SOE)時標,用于判斷動作時序,但不影響電網本身的安全運行;
智能電網時間同步強調同步采樣,但并不強調絕對時刻。智能電網由于有協(xié)同互動功能,必須要有精確的絕對時標。
2.3智能電網授時的必要性授時系統(tǒng)是智能電網一個重要的組成部分,它是整個智能電網的時鐘同步脈動。
所有設備時鐘和數據時標必須統(tǒng)一、步調一致;各個設備同一時刻采集的所有數據都必須打上相同的時間戳傳送。
離開了授時系統(tǒng),數據采集將只能反映各設備的工作狀態(tài),不能反映整個電網的斷面狀態(tài)和變化過程。
2.4智能電網授時的標準2002年IEEE提出了IEEE1588建議高精度以太網授時方法,這是一個集成了網絡通信和在線修正計算的精密時鐘授時協(xié)議。
IEEE1588提出的「PTP:PreciseTImeProtocol-精確時間同步協(xié)議」能夠達到亞微秒級的同步精度,能夠滿足智能電網內的時間統(tǒng)一要求[3],2008年IEEE更進一步修訂了這個標準[4],使得基于以太網的授時技術更加精確和實用化,并成為智能電網國際標準IEC61850對于智能電網授時的強制要求。
2.5智能電網授時的技術方案
為了提高整個智能電網授時的可靠性,一般可采用如下冗余技術方案[2,5]:
采用中國北斗、美國GPS、SDH光通信網原子時鐘的星地多源授時技術,確保每時每刻總有一個可靠的時間源;
同時配置多臺多源授時同步時鐘,同時為PowerPTP(PowerPrecisionTImeProtocol-智能電網精確網絡時間服務器)主鐘提供時間源。
智能電網實現了在變電站內部通過光纖以太網交互數據,以IEEE1588(PTP)作為一種網絡授時技術,構建了高精度、高可靠性的同步時間。