电力系统运行管理系统包括以调度自动化系统为中心的主站系统，以电厂监控（包括发电厂、变电站、开关站等）为主的子站系统。上海锐呈电气有限公司GPS时钟同步系统采用主站授时系统和子站授时系统架构。主站授时系统由省主站授时系统和地县主站授时系统组成，子站授时系统由各发电厂、变电站和开关站授时系统等组成。

GPS时钟同步系统采用卫星主时钟和扩展时钟的电力授时方案，以北斗或GPS卫星高精度授时为主、IRIG-B时间基准信号为辅。主时钟可采用北斗、GPS作为卫星时间基准源，确保了系统的高精度、安全性和可靠性；采用高稳晶体钟、铷钟等多种守时方式，保证了输出时间信号的稳定性和准确性。

GPS时钟同步系统装置采用插卡式设计，接口丰富，输出数量可以任意扩展，提供脉冲、IRIG-B码、串口授时、NTP网络授时、光纤授时和波测量接口，满足电力设备及系统守时的需要，系统具有较好的扩展性和兼容性，为电力能量管理系统、MIS、SIS、调度自动化、变电站和电厂提供统的时间同步授时的解决方案。

另外，锐呈GPS时钟同步系统内嵌NTP-SERVER服务，可以NTP/SNTP协议同步局域网中的计算机、控制器等设备，实现网络授时。支持32位/64位/WINDOWS9X/NT/XP/2000/2003/2008/2012/WINDOWS7、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系统服务器及支持NTP协议的路由器、交换机、DVR、智能控制器等网络设备。

GPS时钟同步系统的参数：

1．时间源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒温晶振OCXO、原子钟可选；

2．电源：220V/110V交、直流自适应,双电源冗余；

3．GPS接收频率：1575.42MHz,接收灵敏度：捕获〈-160dBW，跟踪〈-163dBW。捕获时间：装置冷启动时，〈2min；装置热启动时，〈1min。正常状态下可同时跟踪8～12颗GPS卫星；装置冷启动时不小于4颗卫星；装置热启动时不小于1颗卫星。内部电池：电池类型：锂电池；电池寿命：≮25000h。

4．北斗二代接收器

接收频率（BD2 B1 ）：1561.098±4MHz。

接收机灵敏度：-157.6dBW；

次定位时间(TTFF)：冷启动:35s,热启动:1s,失锁重捕获:<1s；

定位数据更新率：1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可选；

定位精度(RMS)：3m,三维。

5．平均无故障间隔时间(MTBF)≥80000小时；平均维修时间（MTTR）：般不大于30分，使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。

6．授时精度：脉冲、B码：0.1μS，串口：10μS ，NTP/SNTP：0.2-10ms；

7．时间保持单元守时精度：时间保持单元晶体振荡器选用OCXO，守时精度优于7*10-9(0.42μS/min)。

GPS时钟同步系统技术特点：

1、输出精度：本系统的GPS北斗模块的脉冲输出精度小于20ns。所有脉冲输出信号都是由FPGA实现的，因此对于各路脉冲信号在线路板上的传输延迟都可以通过配置工具进行补偿，使得输出信号的精度稳定在100ns以内。

2、守时精度：当GPS北斗失锁后，本系统输出守时时间。内部守时时钟源采用高稳定恒温晶体振荡器，通过频率跟踪技术，使守时精度达到4us/天。

3、防雷设计：实现了三方面的防雷设计，是电源防雷设计；二是GPS北斗天线防雷设计；三是输出信号的接口防雷设计。

4、NTP功能：系统提供1-14个独立10/100M网口，均具有NTP/SNTP输出功能，可同时实现多个独立网络的授时，访问方式也可采用广播方式。NTP服务器端口以及广播方式的时间间隔均可以通过配置工具进行设置。

5、远程配置和升：与系统相配套的配置工具，通过以太网可以对系统进行远程配置，包括程序更新、修改装置网络配置、在线调试、配置串口报文规约、选择授时脉冲信号类型(IRIG-B码、DCF77或PPS/PPM/PPH脉冲)、扩展信号补偿（扩展板的位置不样，延迟不样）。每块扩展板都是相互独立的，可以根据不同的需求配置不同的规约，彻底摆脱了传统的GPS同步时钟只发种对时规约，增了系统的适应性。

6、在线监测：系统的运行情况可以通过配置工具进行远程在线监测。GPS时钟同步系统装置通过以太网与配置工具相连，就可以远程查询系统的时间、同步脉冲正常/丢失、同步时间源有效/无效、当时间源（GPS/北斗/守时）、守时时长、守时精度、恒温晶振的频率、GPS模块状态、以及各个扩展板的运行情况。

7、装置采用全模块化即插即用结构设计，支持板卡热插拔，配置灵活，维护方便，同时为将来电厂/变电站改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。

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