時(shí)鐘同步系統(tǒng)編碼對(duì)時(shí)方式

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目前國(guó)內(nèi)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中普遍采用的編碼對(duì)時(shí)信號(hào)為美國(guó)靶場(chǎng)儀器組碼IRIG（Inter Range Instrumentation Group）?！鬐PS全部衛(wèi)xing與地面測(cè)控站構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)修正系統(tǒng)。IRIG串行時(shí)間碼共有6種格式，即A、B、D、E、G、H，其中B碼應(yīng)用最為廣泛，有調(diào)制和非調(diào)制兩種。調(diào)制美國(guó)靶場(chǎng)儀器組碼IRIG-B輸出的幀格式是每秒輸出1幀。每幀有100個(gè)代碼，包含秒段、分段、小時(shí)段、日期段等信號(hào)。非調(diào)制美國(guó)靶場(chǎng)儀器組碼IRIG-B信號(hào)是一種標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平，適合傳輸距離不長(zhǎng)的場(chǎng)合。

時(shí)鐘同步系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)

1)輸出時(shí)間與協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)時(shí)間同步準(zhǔn)確度:≤0.1μS。

2)時(shí)間保持單元守時(shí)精度:時(shí)間保持單元晶體振蕩器選用OCXO，守時(shí)精度優(yōu)于7*10(0.42μS/min)。

3)功耗:≤20W。

4)平均無(wú)故障間隔時(shí)間(MTBF)≥70000小時(shí);平均維修時(shí)間(MTTR):一般不大于30分，使用壽命不少于20年。正常使用條件下無(wú)須維護(hù)。

5)IRIG-B(DC)碼信號(hào)作為外部時(shí)間基準(zhǔn)時(shí)，時(shí)間同步信號(hào)技術(shù)指標(biāo)(IRIG-B DC碼信號(hào)上升沿的時(shí)間準(zhǔn)確度:≤0.1μS):

1PPS/PPM/PPH脈沖信號(hào):

(TTL電平) 準(zhǔn)時(shí)沿:下降沿，下降時(shí)間≤10nS;

下降沿的時(shí)間準(zhǔn)確度≤0.1μS;

脈沖寬度:200mS;

輸出阻抗:50Ω;

(空接點(diǎn))準(zhǔn)時(shí)沿:下降沿，下降時(shí)間≤150nS;

下降沿的時(shí)間準(zhǔn)確度≤1μS;

允許外接電壓:300V/DC，允許電流50mA。

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時(shí)鐘同步系統(tǒng)定時(shí)原理

GPS定時(shí)原理基于在用戶端zhun確測(cè)定和扣除GPS時(shí)間信號(hào)的傳輸時(shí)延(Δt)，以達(dá)到對(duì)本地鐘的定時(shí)與校準(zhǔn)。GPS定時(shí)準(zhǔn)確度取決于信號(hào)發(fā)射端、信號(hào)在傳輸過(guò)程中和接收端所引入的誤差，主要誤差有:

◆ 信號(hào)發(fā)射端:wei星鐘誤差、衛(wèi)xing星歷(位置)誤差;

◆ 信號(hào)傳輸過(guò)程:電離層誤差、對(duì)流層誤差、地面反射多路徑誤差;

◆ 接收端:接收機(jī)時(shí)延誤差、接收機(jī)坐標(biāo)誤差、接收機(jī)噪聲誤差。其中在時(shí)鐘同步應(yīng)用中使用zui多的是IRIG-B編碼，有bc電平偏移(DC碼)、1kHz正弦載波調(diào)幅(AC碼)等格式。折疊GPS校頻原理根據(jù)頻率和周期互為倒數(shù)的關(guān)系，可采用比時(shí)法(測(cè)時(shí)間間隔)的方法(以GPS的秒信號(hào)為參考)來(lái)測(cè)量本地鐘的頻率準(zhǔn)確度(Δf/f)，以達(dá)到校頻的目的。Δf/f=(Δt2-Δt1)/(t2-t1) ------------ [3](式中Δt2、Δt1分別為t2、t1時(shí)刻測(cè)得的本地鐘與GPS時(shí)的時(shí)差值)。