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簡述授時技術 授時的含義 “授時”指的是建立和維護一個國家或地區的時間基準,并通過各種技術手段,將高精度、高穩定度的標準時間與頻率信號發送給用戶。其目的是為現代社會的幾乎所有領域提供同步“心跳”。 國家標準時間。在中國,這就是 “北京時間” ,它是由中國科學院國家授時中心負責產生、保持和發播的。這個時間源自一組極其精密的原子鐘,其誤差可以達到數百萬年甚至上億年才差一秒。 技術手段 無線電波:如短波(BPM)、長波(BPC)授時臺。 電視信號:利用電視網絡的同步信號。 網絡:網絡時間協議(NTP),我們電腦和手機的時間大多通過這種方式同步。 電話:專用報時服務。 衛星:這是目前最主流和最重要的方式。例如:GPS(美國)、北斗(中國)、GLONASS(俄羅斯)、Galileo(歐盟) 等全球衛星導航系統,其核心功能之一就是提供精準的授時服務。 電力授時 在交流電中,電壓和電流是呈正弦波變化的,其幅度和相位(波形的位置)時刻在變。在廣域分布的電網中,不同地點的發電廠和變電站的電壓/電流波形相位是不同的。如果沒有統一的時間基準,我們無法在同一時刻“拍下”全網各點的波形狀態,也就無法進行準確的比對和分析。 通過在關鍵節點安裝同步相量測量裝置(PMU),這些裝置通過接收北斗/GPS等衛星信號,獲得微秒(μs)級甚至納秒(ns)級的精確時間。每個PMU在同一時刻(例如,每秒100個點)對波形進行“采樣”,并打上精確的時間戳。 作用: 實時監測電網動態:可以像“心電圖”一樣實時監測電網的穩定狀態,發現振蕩、電壓失穩等問題。 廣域電網保護和控制:當系統發生故障時,可以根據全網同步的故障信息,快速、準確地切除故障,防止事故擴大(即“廣域保護系統”)。 故障定位和分析:通過比較不同PMU記錄的故障波形時間,可以精確定位故障發生的地點,極大縮短排查時間。 技術要求 高精度:通常需要微秒級的同步精度,部分應用(如PMU)要求甚至更高。(如 SKG17DT-09H(雙頻單北斗B1C/B1I/B2a)授時精度RMS<5ns) 高可靠性:電網是生命線工程,授時系統必須絕對可靠。通常采用“主時鐘+備用時鐘” 的雙重或多重熱備份模式。 抗干擾與安全性:衛星信號容易受到干擾或欺騙。因此,電力系統通常會采用 “衛星+地面鏈路” 的混合授時方案。當衛星信號不可用時,由高精度的銣原子鐘或晶振作為守時模塊,在短時間內維持高精度時間輸出。 |