[发明专利]电力系统二次设备时间同步监测系统及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化信息监测技术，尤其涉及电力系统中二次设备时间同步监测系统及监测方法。

背景技术

在电力系统中，二次设备是保证电力系统正常运行的各类自动化设备的总称，包括时间同步装置、保护装置、远动装置(监控装置)、测量装置(相量测量装置、电能质量监测装置、雷电测量装置)、记录装置(故障录波装置)、计量装置(智能电表)等，其中时间同步装置可以提供时间信号和时间报文信息输出接口，其它的二次设备只能接收时间信号或时间报文信息并使用。为了确保这些二次设备的实时处理的正确性以及历史数据的真实性，需要将其时间同步。目前，各二次设备的时间是否同步成为制约变电站数字化、电网智能化发展的瓶颈。尽管时间同步装置能提供统一的时间，但提供的时间的精准性和稳定性无法监测，其它二次设备在时间使用上是否正确也无从了解，上述问题都亟待解决。

目前变电站自动化系统中都安装了时间同步装置(GPS对时装置)，也给其他二次设备提供了同步时间，但在对故障数据、波形分析中还是出现同一故障时间不一致的情况。究其原因有以下几点：1.时间同步装置的可靠性和稳定性不高，如单主时钟、单GPS时钟源，其均无高精度的守时能力；2.其它二次设备本身对时间信号处理有缺陷，如脉冲信号和串口时间的配合、IRIG-B的解码，多数是采用软件实现而非硬件实现，容易出现处理不及时导致错误；3.容错处理能力差，当信号受到干扰不能识别而使用了错误的信号，导致时间错误，也无法纠正。

传统技术中对上述问题的处理方式是选择将时间同步系统做得更加强大、稳定性更高，自动化装置的时间处理更加完善，但是这样会明显提高设计的难度，且可靠性不高。而如果选择对提供时间信息的时间同步装置以及使用时间信息的二次设备的使用状态进行在线监测，分析二次设备时间的正确性以及时间精度、稳定度等指标，势必会大大提高二次设备的时间稳定性、可靠性，并且该方式实现起来也简单。目前还没有一种电力系统二次设备时间同步监测系统及监测方法出现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电力系统二次设备时间同步监测系统及监测方法，解决传统技术中二次设备时间精度低、稳定性差的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：电力系统二次设备时间同步监测系统，包括厂站监控系统网络交换机、二次设备单元，所述二次设备单元通过网络交换机连接厂站监控系统，该电力系统二次设备时间同步监测系统还包括时间同步采集装置和时间同步监测后台机，所述时间同步采集装置连接二次设备单元，所述时间同步监测后台机连接网络交换机和时间同步采集装置。

所述二次设备单元为时间同步装置和具备开关量输入的二次设备的组合，所述时间同步装置连接具备开关量输入的二次设备、时间同步采集装置和网络交换机，所述具备开关量输入的二次设备连接网络交换机和时间同步采集装置。

所述二次设备单元为时间同步装置和不具备开关量输入的二次设备及串口网络服务器的组合，所述时间同步装置连接网络交换机和时间同步采集装置，所述不具备开关量输入的二次设备通过串口网络服务器连接网络交换机，所述串口网络服务器连接时间同步采集装置。

所述二次设备单元为时间同步装置和具备开关量输入的二次设备、不具备开关量输入的二次设备及串口网络服务器的组合；所述时间同步装置连接具备开关量输入的二次设备、时间同步采集装置和网络交换机，所述具备开关量输入的二次设备连接网络交换机和时间同步采集装置，所述不具备开关量输入的二次设备通过串口网络服务器连接网络交换机，所述串口网络服务器连接时间同步采集装置。

所述时间同步监测后台机采用具备主时钟板卡的工控机。

所述时间同步采集装置具备电源插件、频标插件、CPU插件及可选插件，所述可选插件包括以太网插件、RS-232/422/485通信接口插件、RS-485输入接口插件、RS-485输出接口插件、TTL输入接口插件、TTL输出接口插件、光纤输入接口插件、光纤输出接口插件、脉冲输入接口插件和脉冲输出接口插件。

电力系统二次设备时间同步监测方法，包括以下步骤：

a.时间同步采集装置与时间同步监测后台机进行PTP(精密时间协议)网络对时；

b.时间同步采集装置采集各二次设备的时间信息，并传送给时间同步监测后台机；

c.时间同步监测后台机接收上述时间信息并进行整理；

d.时间同步监测后台机从厂站监控系统提取SOE(事件顺序记录)信息，结合步骤c中整理后的时间信息生成各二次设备的时钟；