浅谈gps系统在电厂的应用问题.docVIP

精品论文 参考文献 浅谈gps系统在电厂的应用问题 海南核电有限公司 572700 摘 要： 电力系统的运行状况瞬息万变，发生事故后更要及时处理、分析事故原因。自动控制系统要准确反映、判断、控制电力系统的运行，必须要有一个统一的时间基准。介绍GPS原理，GPS对时方式。论述XX电厂监控ECS系统中GPS系统的应用情况，分析目前GPS对时系统存在的问题，提出解决方案。 关键词： GPS；对时方式；自动控制系统；同步时钟；解决方案 由于电网微机化、自动化水平的不断提高，电力系统对高精度时钟的要求愈来愈迫切，电力系统对系统统一时钟的要求愈来愈迫切，特别是线路保护和故障录波装置尤其需要。统一时钟是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施。 1 GPS的工作原理 GPS系统是全球定位系统的简称。该系统有24颗卫星(其中三颗为备用卫星)分布于6个轨道平面上，构成一个全球定时定位网。GPS系统包括三大部分：空间部分－GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。我们使用的是GPS信号接收机部分，它的任务是：能够捕获到按一定卫星高度所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解释出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，位置，甚至三维速度和时间。 2 GPS同步时钟的对时方式分类 2.1 脉冲同步信号（硬对时） GPS装置的同步脉冲以空接点、TTL电平、422电平（差分）、24V/110V/220V有源、电流环方式输出。常用的脉冲信号有：1PPS-每秒钟发送一个脉冲；1PPM-每分钟发送一个脉冲；1PPH-每小时发送一个脉冲。 XX电厂现有的各类微机保护、测控装置（不含35KV出线保护器）采用了脉冲同步对时方式。 2.2 时间报文（软对时） 被对时设备通过串行口读取同步时钟每秒一次的串行输出的时间信息对时。串行口信息包括年、月、日、时、分、秒。 串行口分为RS232接口和RS422/485接口方式。 XX电厂电气控制ECS系统、集中控制PGP系统采用了RS485时间报文对时方式。 2.3 IRIG-B码对时 B码是一种串行时间交换码对时方式。国外进口装置常使用该信号输入方式对时。IRIG-B信号有直流偏置(TTL)电平、1KHz正弦调制信号、RS422电平方式、RS232电平方式四种形式。 XX电厂燃机MarkV系统及燃机发电机保护器采用B码对时对时方式，但目前没有对时信号源。 2.4 NTP网络对时 是用来在整个网络内发布精确时间的TCP/IP协议，它可以使计算机对其服务器或时钟源（如石英钟，GPS等）做同步化，提供高精度的时间校正。支持多种网络协议。网络接口有10/100M自适应以太网接口和RJ－45接口。XX电厂目前没有使用NTP网络对时方式，但在ECS、DCS等系统均可采用这种对时方式。 3 GPS在XX电厂的应用 3.1 GPS应用现状 XX电厂早期的微机保护装置、DCS系统采用的是定期人工手动对时方式，这种对时方式使用秒表作为时间基准，对时过程费时、对时精度只能精确到分钟，秒级误差在10秒左石。在2004年XX电厂进行的改扩建工程中，首次在许继公司电气控制ECS系统中采用了GPS接收机对时方式，实现了微机保护装置和ECS监控系统的时钟统一。在随后的技术改造项目中，又分别在北京四方公司电气控制ECS系统、110KV出线微机保护装置、110KV母线差动保护装置中配置了3台GPS对时装置。微机保护装置及ECS系统采用软硬对时方式，实现了时钟统一。 热控各DCS系统、信息采集SIS系统、燃机MarkV系统等自动控制系统目前仍然采用定期人工手动对时方式。 3.2 XX电厂采用的对时方式 XX电厂各类控制系统中目前只有电气ECS系统能实现GPS对时，GPS装置的对时信号通过RS-232串口输出与通讯管理机CSM-310E连接，通讯管理机CSM-310E通过以太网向现场微机保护装置下发时钟对时信号，实现时钟统一。 在XX电厂ECS对时系统中，对时方式采用软件对时和硬件