本發(fā)明專利技術(shù)提出一種基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)，包括授時(shí)接收機(jī)，以及與其相連的接收天線；與所述授時(shí)接收機(jī)相連的相位比對模塊和微處理器；與所述相位比對模塊相連的本地振蕩器和頻率馴服模塊，其中所述頻率馴服模塊還與所述微處理器相連；與所述本地振蕩器相連接的時(shí)間頻率同步模塊，所述時(shí)間頻率同步模塊還與所述微處理器相連；與所述時(shí)間頻率同步模塊和微處理器相連的時(shí)間輸出模塊。本發(fā)明專利技術(shù)能夠從北斗衛(wèi)星時(shí)間源和GPS時(shí)間源及其它時(shí)間源獲取時(shí)間信號，經(jīng)過比對和去噪最終能夠輸出高精度的時(shí)間和頻率，以確保電網(wǎng)線路故障測距以及電網(wǎng)事故分析和穩(wěn)定控制水平，提高運(yùn)行效率及其可靠性，同時(shí)便于時(shí)間同步管理系統(tǒng)對設(shè)備校時(shí)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種授時(shí)系統(tǒng)，特別是涉及一種基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的大區(qū)域互聯(lián)和廣域動態(tài)測量系統(tǒng)(wideareameasurementsystem，WAMS)的逐步建立，基于廣域同步采樣數(shù)據(jù)可切實(shí)提高繼電保護(hù)裝置、故障測距裝置、變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測裝置、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、WAMS系統(tǒng)算法的準(zhǔn)確性和應(yīng)用的廣泛性。而同步相量測量裝置(phasormeasurementunit，PMU)作為廣域動態(tài)測量系統(tǒng)的核心終端裝置，測量精度較高，并且其采樣基于廣域同步時(shí)鐘，要求各類裝置和系統(tǒng)基于統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)運(yùn)行，以確保線路故障測距以及電網(wǎng)事故分析和穩(wěn)定控制水平，提高運(yùn)行效率及其可靠性，同時(shí)便于時(shí)間同步管理系統(tǒng)對設(shè)備校時(shí)。
隨著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與完善，基于北斗系統(tǒng)開展在電力系統(tǒng)授時(shí)方面的應(yīng)用已是大勢所趨。而現(xiàn)階段電網(wǎng)系統(tǒng)中還存在著其他時(shí)間源，如GPS時(shí)間源、地面鏈路時(shí)間信號等，這些信號源同樣可以起到參考作用，不能一下全部舍棄。
與此同時(shí)，用戶不但需要高精度的時(shí)間，也需要高精度的頻率。因此，產(chǎn)生準(zhǔn)確、穩(wěn)定的時(shí)間和頻率同等重要。在進(jìn)行頻率源控制時(shí)，在保持相位連續(xù)性的基礎(chǔ)上，控制引起的頻率跳變盡可能小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提出一種基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)。
本專利技術(shù)技術(shù)方案如下：
一種基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)，包括：
授時(shí)接收機(jī)，以及與其相連的接收天線；
與所述授時(shí)接收機(jī)相連的相位比對模塊和微處理器；
與所述相位比對模塊相連的本地振蕩器和頻率馴服模塊，其中所述頻率馴服模塊還與所述微處理器相連；
與所述本地振蕩器相連接的時(shí)間頻率同步模塊，所述時(shí)間頻率同步模塊還與所述微處理器相連；
與所述時(shí)間頻率同步模塊和微處理器相連的時(shí)間輸出模塊。
進(jìn)一步地，所述授時(shí)接收機(jī)包括時(shí)間源控制模塊及與其相連的北斗時(shí)間源接收模塊、GPS時(shí)間源接收模塊和其他時(shí)間源接收模塊，其中時(shí)間源控制模塊用來選擇時(shí)間源并對接收到的脈沖信號進(jìn)行濾波。
進(jìn)一步地，所述時(shí)間源控制模塊采用小波閾值去噪法對接收機(jī)接收到的脈沖信號進(jìn)行濾波。
進(jìn)一步地，所述本地振蕩器為銣原子鐘。
本專利技術(shù)的有益效果在于：提供了一種基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)，能夠從北斗衛(wèi)星時(shí)間源和GPS時(shí)間源及其它時(shí)間源獲取時(shí)間信號，經(jīng)過比對和去噪最終能夠輸出高精度的時(shí)間和頻率，以確保電網(wǎng)線路故障測距以及電網(wǎng)事故分析和穩(wěn)定控制水平，提高運(yùn)行效率及其可靠性，同時(shí)便于時(shí)間同步管理系統(tǒng)對設(shè)備校時(shí)。
附圖說明
為了更清楚地說明本專利技術(shù)的實(shí)施例，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本專利技術(shù)基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本專利技術(shù)基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)授時(shí)接收機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本專利技術(shù)的實(shí)施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
請參見圖1，本專利技術(shù)包括授時(shí)接收機(jī)1，以及與其相連的接收天線2；與所述授時(shí)接收機(jī)1相連的相位比對模塊3和微處理器7；與所述相位比對模塊3相連的本地振蕩器4和頻率馴服模塊5，其中所述頻率馴服模塊5還與所述微處理器7相連；與所述本地振蕩器4相連接的時(shí)間頻率同步模塊6，所述時(shí)間頻率同步模塊6還與所述微處理器7相連；與所述時(shí)間頻率同步模塊6和微處理器7相連的時(shí)間輸出模塊8。
請參見圖2，所述授時(shí)接收機(jī)1包括時(shí)間源控制模塊14及與其相連的北斗時(shí)間源接收模塊11、GPS時(shí)間源接收模塊12和其他時(shí)間源接收模塊13，其中時(shí)間源控制模塊14用來選擇時(shí)間源并對接收到的脈沖信號進(jìn)行濾波。
授時(shí)接收機(jī)1接收從接收天線2和其它信號源接收到的時(shí)間信號，時(shí)間源控制模塊3選擇穩(wěn)定的時(shí)間信號，并且濾除大部分的高頻噪聲，為后面的準(zhǔn)確測量和輸出打下基礎(chǔ)。
本地振蕩器4提供原始的頻率參考信號。10MHz信號被10,000,000分頻后得到1pps信號，發(fā)送到相位比對模塊3。本地振蕩器4還同時(shí)為時(shí)間頻率同步模塊6提供參考時(shí)鐘信號。標(biāo)準(zhǔn)配置本地振蕩器4為OCXO高穩(wěn)晶體振蕩器，日老化率5E-10,1s穩(wěn)定度為5E-12。如果需要更優(yōu)良的頻率準(zhǔn)確度和保持性能，可以選擇銣原子鐘作為本地振蕩器4，日老化率在1E-12量級。
相位比對模塊3比對授時(shí)接收機(jī)1和本地振蕩器4產(chǎn)生的秒脈沖之間的時(shí)差，時(shí)間間隔測量精度優(yōu)先于1ns。
頻率馴服模塊5使用頻率馴服算法，根據(jù)相位比對模塊3測得的時(shí)間間隔結(jié)果，計(jì)算本地振蕩器4的頻率準(zhǔn)確度信息。
時(shí)間頻率同步模塊6根據(jù)本地振蕩器4的信號和從微處理器7傳來的本地振蕩器4的準(zhǔn)確度信息不斷調(diào)正本地振蕩器4輸出10MHz頻率，并將1pps信號同步到時(shí)間輸出模塊8上。
維處理器7完成授時(shí)接收機(jī)1的狀態(tài)監(jiān)測，并根據(jù)時(shí)間源信息調(diào)整時(shí)間輸出模塊8的工作狀態(tài)。時(shí)間輸出模塊8工作模式有3種：跟蹤、保持和自由運(yùn)行。主要是根據(jù)作為參考時(shí)鐘源的授時(shí)接收機(jī)的跟蹤狀態(tài)以及本地振蕩器的頻率測量過程來區(qū)分的。
跟蹤模式：開機(jī)預(yù)熱約20分鐘后，如果參考時(shí)鐘源和本地振蕩器都運(yùn)行正常，時(shí)間輸出模塊8進(jìn)入跟蹤工作模式，不斷測量并調(diào)校本地振蕩器4的輸出頻率，使之精密同步于參考時(shí)鐘系統(tǒng)，輸出高精度的時(shí)間和頻率同步信號。
保持模式：時(shí)間輸出模塊8具有“智能時(shí)鐘保持算法”，在跟蹤晶振過程中能夠不斷“學(xué)習(xí)”晶振的漂移等特性，并將這些參數(shù)存入板載存儲器中。當(dāng)參考時(shí)鐘源系統(tǒng)不可用時(shí)，設(shè)備自動進(jìn)入保持模式，系統(tǒng)將依靠本地振蕩器高穩(wěn)晶振繼續(xù)提供高精度的同步信號。
自由運(yùn)行模式：當(dāng)參時(shí)鐘源系統(tǒng)長時(shí)間不可用后，時(shí)間輸出模塊8進(jìn)入自由運(yùn)行模式，主要依靠晶振本身的自由運(yùn)行性能，輸出參考頻率和時(shí)間信號，通過自適應(yīng)精密頻率測控技術(shù)，可使頻率準(zhǔn)確度提高2~3個(gè)數(shù)量級。
以上所述僅為本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本專利技術(shù)，凡在本專利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括授時(shí)接收機(jī)（1），以及與其相連的接收天線（2）；與所述授時(shí)接收機(jī)（1）相連的相位比對模塊（3）和微處理器（7）；與所述相位比對模塊（3）相連的本地振蕩器（4）和頻率馴服模塊（5），其中所述頻率馴服模塊（5）還與所述微處理器（7）相連；與所述本地振蕩器（4）相連接的時(shí)間頻率同步模塊（6），所述時(shí)間頻率同步模塊（6）還與所述微處理器（7）相連；與所述時(shí)間頻率同步模塊（6）和微處理器（7）相連的時(shí)間輸出模塊（8）。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于北斗衛(wèi)星的電網(wǎng)系統(tǒng)授時(shí)系統(tǒng)，其特征在于，包括
授時(shí)接收機(jī)（1），以及與其相連的接收天線（2）；
與所述授時(shí)接收機(jī)（1）相連的相位比對模塊（3）和微處理器（7）；
與所述相位比對模塊（3）相連的本地振蕩器（4）和頻率馴服模塊（5），其中所述頻率馴服模塊（5）還與所述微處理器（7）相連；
與所述本地振蕩器（4）相連接的時(shí)間頻率同步模塊（6），所述時(shí)間頻率同步模塊（6）還與所述微處理器（7）相連；
與所述時(shí)間頻率同步模塊（6）和微處理器（7）相連的時(shí)間輸出模塊（8）。
2.根據(jù)權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹敏，段勇，王駿，王裴劼，高尚飛，陳超，劉偵，
申請(專利權(quán))人：云南電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院，廣州致訊信息科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：云南;53
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