[发明专利]一种智能变电站应用的高精度同步系统检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统智能变电站时钟同步技术领域，具体涉及到一种智能变电站应用的高精度同步系统检测装置。

背景技术

相对于传统变电站，智能变电站对时间同步网络的要求更高更严格，而市面上的各种时间同步装置却参差不齐：接口类型不规范、同步时间长、同步信号稳定性差、自守时能力差、网络负载能力不足等问题屡有发生。另外，智能变电站中时间同步装置出现异常和故障时，各类被同步装置应该如何响应并没有统一的规范。所以，一旦时间同步装置在运行中出现故障，被授时设备的运行将受到影响，严重时将导致整个电网时间混乱，给电力系统带来损失。为了保障智能变电站的正常运行，必须对每一种入网的时间同步装置和被同步装置进行全面的时间同步特性检测。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种智能变电站应用的高精度同步系统检测装置，能够实现对智能变电站各种智能设备的同步特性检测。

本发明的一种智能变电站应用的高精度同步系统检测装置，包括：卫星时钟信号接收单元、同步装置的信号接入与分析单元、同步/误码信号仿真输出单元、被同步装置的同步/误码效果反馈检测单元、被同步装置自守时能力检测单元，其中，

所述卫星时钟信号接收单元，用于接收卫星时钟信号，并基于接收到的卫星时钟信号对自身的时钟和守时精度进行校准；

所述同步装置的信号接入与分析单元，用于接收智能变电站的通用同步信号，并对所述通用同步信号进行解析和同步分析，测量同步信号的质量；

所述同步/误码信号仿真输出单元，用于对所述通用同步信号进行仿真以生成模拟同步/误码信号，并将所述模拟同步/误码信号作为信号源输出给被同步装置；

所述被同步装置的同步/误码效果反馈检测单元，用于在所述同步/误码信号仿真输出单元输出的模拟同步/误码信号的作用下，监测并分析被同步装置的反馈信息，得到被同步装置的响应特性；

所述被同步装置自守时能力检测单元，用于检测被同步装置接收到同步信号并校正本地时钟后，所述被同步装置在同步信号撤出的情况下的守时能力及同步特性。

所述同步装置的信号接入与分析单元，检测所述通用同步信号的脉冲信号、IRIG系列时间报文、串口对时报文的准确度，获得包括上升沿、时间准确度、脉冲宽度、信号幅值、调制比、频率抖动、时间质量位的相关参数，实时显示所述相关参数及信号波形；并对TTL、RS232、RS485、空接点、光纤各接口类型的待测信号进行电平自动识别及输入电路切换。

所述同步装置的信号接入与分析单元，对所述通用同步信号进行高精度采样，获取所述通用同步信号的低电平到高电平的上升时间以及信号幅值；获取所述通用同步信号的上升时刻及下降时刻，计算所述通用同步信号的脉冲宽度并通过比较所述通用同步信号上升时刻与装置的内部时钟分频的1PPS时刻，得到所述通用同步信号的时间准确度；获取IRIG-B码的码元周期，计算出信号调制比；对IRIG系列时间报文内容进行解析，获取包括时间质量位、校验位的码元信息，并进行正误判断。

所述同步装置的信号接入与分析单元，对所述通用同步信号的PTP及NTP/SNTP报文加盖硬件时间戳，实时发出响应报文并加盖发送时间戳，解析并获取报文时间准确度、IP地址、MAC地址、路径延迟、端口号的信息。

所述同步/误码信号仿真输出单元生成误码信号包括：解析并修改同步信号的时间，输出间隔；调整PPS/PPM/PPH脉冲，包括调整脉冲的间隔时间，调高或调低脉冲电平，延展或缩短脉冲宽度，使脉冲边沿的爬升速率变陡或变缓；调整IRIG系列时间报文特性及报文内容，包括对帧速、帧长、码元长度、脉冲上升时间、脉冲抖动时间、秒准时沿的时间准确度的调整。

所述被同步装置的同步/误码效果反馈检测单元，在被同步装置接收到所述同步/误码信号仿真输出单元输出的模拟同步/误码信号后，检测所述被同步装置输出的对时信号，通过同步/异步数据统计分析技术，对所述对时信号的采样值报文、时间报文进行解析，提取时标信息并分析其稳定性、完整性。

所述被同步装置自守时能力检测单元，通过对被同步装置进行授时/非授时对比测试，检测被同步装置的自守时能力。

所述被同步装置自守时能力检测单元，还用于同时监控多台被同步装置，检测多台设备的协作同步性能。