1、变电站GPS时钟概述

变电站GPS时钟是一种在相关转换条件下，按照设计所需要的时间精度，将所接收的外部时间基准信号输出为相应标准的时间同步信号与信息的系统。在变电站中，GPS时钟就是在所提供的时钟源基础上，通过所接受的信号和信息来实现相对标准的“异地复制”，校准本地的时间量，进而为相关设备仪器与系统的运行提供良好的环境。

在实际的工作开展过程中，GPS时钟的工作运行需要考虑到多源互备、冗余设计等诸多因素的影响。随着科学技术的发展，对于变电站全站的GPS时钟的要求也越来越严格，其发展与现代诸多领域科技的结合，成为必然的趋势。

2、变电站GPS时钟的时钟源

在时钟源方面，系统的外部时间基准信号主要有两类:一类是以卫星与导航系统为主体的无线基准时钟源，主要是通过相应的同步装置建立同步时钟;一类是以网络为载体的有线基准时钟源，通过相应的系统可实现网络的时间同步。GPS时钟的内部时间基准通常选用恒温晶振等作为内部频率源，来实现系统的目的。

3、变电站GPS时钟的对时方式

我国现阶段的时间同步系统主要有四种方式，包括串口报文对时、编码对时、脉冲对时以及网络对时。串口报文对时的数据较为全面，但精度较低。在编码对时中，常用的是IＲIG－B码，因为其同时包含准时沿和时间信息，因此得到较为广泛的应用，但要注意在某一些情况下，不宜使用编码对时。脉冲对时主要为硬对时方式，其精度较高，但在时间信息方面并不包含。网络对时因为NTP、SNTP、PTP等协议的采用不同，导致精度有所不同。随着时间同步系统的变革与发展，PTP协议由于其兼容性、灵活性而成为一种**重要的授时方法，它能够有效的提高授时水平与同步精度，增强系统对时能力。

4、变电站GPS时钟的测试

（1）GPS时钟技术指标测试

GPS时钟技术指标测试主要是指相对于UTC秒而言，输出1pps脉冲前沿的时间准确度。在测试过程中，要保证相关的测试参数量，例如主钟的精度一般小于1us。对于GPS时钟来说，其测试方法是将所测的输出装置接于校验装置的输入口，比较二者的时钟差，以此来检验时钟精度。

（2）测控装置的准确度测试

为了保证变电站中测控装置之间的准确度，必须要进行测控装置的准确度测试，同时这也是保证测控装置与时钟之间准确度的一个重要措施。在装置的测试过程中，通常是向两台待测装置以及FPC校验仪输入信号量，记录分析相关的数据信息，以此作为判断时间同步准确度的理论数据基础，在测试中所用到的信号源一般采用CT型智能高速开关量。

（3）微机保护装置的准确度测试

由于误差的存在，因此要进行微机保护装置的准确度测试，以此来检验装置与标准时钟的误差。在该装置的时间同步准确度测试中，通过被测装置、试验装置、FPC校验仪等装置的合理连接，来分析比较实验所得数据信息，从而判断被测装置的时间同步准确度。

5、变电站GPS时钟存在的问题及对策

时间同步系统能够为变电站的电力系统提供必要的同步时间信息，如微机继电保护装置、远动装置、雷电定位系统、等等。如果时间同步系统出现问题，会导致设备仪器异常，甚至引起误动事故。在另一方面，由于时间同步系统所用装置在制造、质量等方面不同，因此容易导致不同系统出现不同的数据信息，给相关工作的开展带来很大的困扰。随着变电站全站统一的时间同步系统的发展，同时也是针对出现的问题，有以下改进措施。

（1）优化GPS时钟配置

对于变电站的主时钟，可以设置两套冗余配置，除了包含必要的部件以外，还要预留必要的接口。对于扩展时钟的配置，一般设置3台，而对于其他的装置设置，也有相应的要求，例如4面时钟装置柜、时间信号传输通道的设置等。

（2）时间跳变的连续性

一般而言标准主钟与信号扩展装置，其内部都含有相应的时间保持单元。在工作过程中，主时钟在外部时间源的基础上起到同步作用;当外部时间源丢失时，要保证时间的连续性与稳定性;当再次接入时，要进行相应的工作，分析对比数据，保证时间差小于等于1秒，如果差距大，则要丢弃。

（3）输出统一的时间信号

当根据相关数据信息同步PPS时，会出现内部延时问题，针对出现的这一问题，通常采取超前延时补偿法。这种方法的作用原理就是使得内部的PPS超前，表现在与外部的时钟源秒沿相比，然后再经过相关装置的处理，达到一致。由于这种方法能够作用于每一类输出件，因此利用此特点可以使系统输出统一的信号，增强系统的实时稳定性。

（4）时钟源的切换优化

为了提高系统的可靠性、稳定性，一般采用冗余化的设计理念，对所涉及的仪器设备进行设计。同步主钟与装置一般要根据外部信号的存在与否，自动的来进行状态切换。切换完成过后，要注意信号的连续、信号的偏差、跳秒现象等方面的问题。

（5）GPS时钟的装置状态监测

在系统的运行工作中，监测部件装置的运行状态，可以减少出错率，提高使用寿命，完善系统工作。装置的状态主要包括告警状态、出口电路、插件与CPU状态、有效源类型等等。

6、变电站GPS时钟厂家

西安同步电子科技有限公司具有变电站gps时钟生产研发的自有知识产权，是完全自主开发的，目前应用的项目有上百个，得到用户的一致认可。目前常用的变电站gps时钟有SYN4505型标准同步时钟和SYN4505A型时钟同步系统，这两款在都是性价比高的时钟设备，欢迎各界朋友咨询测试。