[发明专利]一种电力系统授时时钟的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于电力通讯领域，具体地说是涉及一种应用在电力系统中授时时钟的实现方法。

背景内容

电力厂、变电站系统对时钟的可靠性和精度要求比较高，而实际中往往达不到所需的精度要求。另外，时钟接口输出种类要求比较多，且数量要求繁多，如：空接点、RS232、RS485/422、TTL输出、光纤输出、网络接口等等。而在内容方面，包括串口报文、可编程脉冲、IRIG-B直流码、IRIG-B交流码、DCF77、告警等等。其中，DCF77是指德国电波发射的77.5KHZ的信号。

如图1所示，传统系统时钟，由时钟源由卫星源模块，如GPS模块生成时间信息，通过接口转化模块输出B码或DCF77等其他数据类型的时间信息。在实际的应用中，由于在不同的场合，时钟接口的数量、接口的类型各有不同，这样，传统的系统时钟由于接口单一，形式固定，数量有限，不能灵活配置，很难满足时钟产品在电力系统的实际应用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种授时可靠、授时精度高的电力系统授时时钟的实现方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明包括以下步骤：

①对来源于卫星源模块的参考源秒脉冲信号和本地秒脉冲信号进行鉴相，获取两个秒脉冲信号的相位值，对该相位值进行PID控制后获取频率控制字，利用该频率控制字在频率合成器中调整输出频率，输出频率的调整导致本地秒脉冲的调整，从而减小与参考源秒脉冲相位差；

②本地秒脉冲调整后，输出至少一种数据类型的时间信息。

上述的步骤①包括：

a、对所述的相位值进行滤波处理；

b、对滤波后的相位值进行状态转移。

在步骤②后，还包括步骤③：将输出的至少一个数据类型的时间信息均放置在接口总线模块上；上述的接口总线模块上设有至少一个数据接口插槽，数据接口插槽与该数据类型的接口扩展板相匹配。

上述输出的数据类型包括DCF77、串口报文、IRIG-B交流码、IRIG-B直流码、可编程脉冲。

上述的参考源秒脉冲信号来源于GPS模块。

上述的参考源秒脉冲信号还可以来源于北斗模块。

采用上述技术方案的本发明，对电力系统的授时装置进行了改进，对参考源秒脉冲信号和本地秒脉冲信号的相位值进行PID控制后获取频率控制字，利用该频率控制字在频率合成器中调整输出频率，输出频率的调整导致本地秒脉冲的调整，从而减小与参考源秒脉冲相位差，由此获得了很好的授时精度。另外，本发明将传统的“卫星源模块+接口转换+接口”这钟简单的结构中，改变为“卫星源模块+时钟控制块+接口模块+接口总线模块+接口扩展板”的结构，提高了新产品的可维护性、可升级性。采用新的结构实现了时钟接口数量的灵活配置，时钟接口类型的灵活配置，可以适应电力系统多接口类型，多种接口形式，不同接口数量的应用需要，且维护方便快捷，达到通过灵活配置，来满足电力时钟的多种应用需求。

附图说明

图1为电力系统时钟的传统结构；

图2为本发明的整体结构图；

图3为本发明中时钟控制模块的原理框图；

图4为本发明中接口总线模块传输数据的原理框图；

图5为本发明中的状态转移图。

具体实施方式

实施例1

本发明包括以下步骤：

①如图2所示，对来源于GPS模块的参考源秒脉冲信号GPS-1PPS和本地秒脉冲1PPS信号进行鉴相，获取两个1PPS信号的上升沿间的时间间隔，即相位差，然后根据此相差进行PID控制，获取控制频率合成器DDS频率的控制字，利用该频率控制字在频率合成器中调整输出频率，输出频率的调整导致本地秒脉冲的调整，从而减小与参考源秒脉冲的相位差，此控制过程类似一个弱耦合的锁相环。