北京四方CSC196电力系统同步时钟装置

　　北京四方CSC-196电力系统同步时钟装置

　　1.1. 装置简介

　　CSC-196 电力系统同步时钟装置（以下简称装置）是北京四方继保自动化股份有限公司（以下简称四方公司）参照《电力系统的时间同步系统技术规范》研制和生产的时间基准信输出装置，可为 PMU、保护、测控、故障录波器等各种厂站端及调度端设备提供高精度时间同步信号

　　1.2. 装置功能

　　1) 严格参照《电力系统的时间同步系统技术规范》设计，可灵活构建基本式、主从式、

　　主备式等多种时间同步系统，时钟的工作逻辑和技术参数符合技术规范的要求，输

　　出信号路数可任意扩展。

　　2) 可接收 GPS 卫星信号、北斗 1 代卫星信号、北斗 2 代卫星信号、IRIG-B(DC)码等多

　　种外部时间基准信号，每台时钟可接入*多 4 路时间基准信号，各路输入信号互为

　　冗余热备份，具有*高的运行可靠性。

　　3) 装置**授时算法基于专利 200410009685.2（“北斗一号”卫星导航系统与 GPS 互

　　备授时方法及装置），可滤除输入信号秒准时沿的随机误差，当接入多路输入时间

　　信号时，自动识别跟踪*优的输入信号，确保输出信号的时间准确度** 1us，完

　　全满足 PMU 等装置对于高精度授时信号的要求。

　　4) 可输出对时脉冲、IRIG-B 码、串行口时间报文、网络时间报文（SNTP）、IEEE-1588

　　（PTP）对时等多种时间同步信号。

　　5) 支持光纤、空接点、TTL、RS-422/485、RS-232、以太网等多种时间同步信号接口。

　　6) 具备完善的自描述功能，满足智能站 DL/T 860 标准化建模，通过 MMS 组网将装置

　　状态信息上送至站控层设备。

　　7) 支持以太网 104 规约方式将装置状态信息上送至站端监控系统，满足双网同步上送。

　　8) 采用 19 英寸 2U 标准上架式机箱，模块化设计，可根据需要配置各种输入信号接收

　　插件和时间信号输出插件。

　　9) 主时钟、从时钟均内置高精度晶振，在外部时间基准信号异常的情况下，可以自行

　　维持时间同步信号输出，在守时保持状态下性能满足 1h 内** 1us 且连续输出 12小时。

　　10) 支持时间补偿功能，可自由设置各路输入信号和输出信号的补偿参数，补偿由于长

　　距离信号传输引入的误差，确保任意一台主时钟或从时钟的输出信号精度均可达到±1us。

　　11) 支持双电源热备用，所有输出接口均为隔离输出，满足失电告警功能。

　　12) 采用基准输入信号多源选择判别机制，确保装置在启动和同步状态时输入基准及输

　　出信号的可靠性。

　　13) 具备良好的可维护性，板简要显示装置工作状态，调试以太网接口可提供装置

　　各路输入和输出的详细工作状态信息和错误诊断信息，便于迅速准确的定位故障原

　　因；可将输入、输出时间基准信号转至测试端口对外输出。

　　14) 对于闰秒标识的处理方法遵循《电力系统的时间同步系统技术规范》及 IEEE

　　C37.118-2005，可提前获知闰秒信息，并将闰秒预告标志置位，满足 PMU 装置的要求。

　　技术参数

　　2.1. 主要技术参数

　　1) 额定电源电压：110V 或 220V，交直流混用。

　　2) 电源功率消耗：小于 50W 。

　　3) 和天线

　　a)

　　1. 50 个并行通道，可同时跟踪 12 颗卫星；

　　2. 接收灵敏度：捕获< -160dBW,跟踪< -162dBW；

　　3. 捕获时间：热起动时< 10s；冷起动时< 50s；

　　4. 时间准确度：< 300ns。

　　b) 接收天线

　　5. 灵敏度：≤-163dBW；

　　6. 工作温度范围：-40℃至＋70℃。

　　4) 时钟配置方案：

　　CSC-196 通过装配不同的信号接收插件，可以灵活构建基本式、主从式、主备式等

　　各种时间同步系统，工程配置方案详见本说明书 4.2 章节。

　　每台装置的输入配置见表 1（某些配置方案较少在现场使用）。

　　5) 对时脉冲输出

　　a) 脉冲类型：1PPS（秒脉冲）、1PPM（1PPM 可以配置成秒脉冲、分脉冲、时脉冲

　　其中一种），1PPD（可根据需要配置为某一时刻开始输出的秒脉冲、分脉冲、

　　时脉冲其中一种）。

　　b) 接口类型：

　　1.空接点：时间准确度优于 3us，接点闭合对应 TTL 电平的高电平，接点打

　　开对应 TTL 电平的低电平，接点由打开到闭合的跳变对应准时沿；

　　2. 820nm 多模 ST 型光纤口：时间准确度优于 1us。

　　4. 差分接口：RS422/RS485 接口，时间准确度优于 1us。

　　5. 脉冲宽度：105ms。

　　6) 串行口时间报文输出

　　a) 报文格式：支持符合《电力系统时间同步系统规范》的标准格式报文和四方公

　　司自有格式报文（见附录 A）。

　　b) 报文输出时间：可配置为按整秒、整分、整小时输出。

　　c) 输出波特率：可配置为 1200，2400，4800，9600，19200 bit/s。

　　d) 接口类型：RS-232、RS-422/485、820nm 多模 ST 型光纤口、1310nm 单模 SC

　　型光纤口。

　　e) 报文帧头与秒脉冲（1PPS）的前沿对齐，偏差小于 1ms。

　　7) IRIG-B 码输出

　　a) IRIG-B（DC）

　　? 对时码类型：IRIG-B（DC）。

　　? 参照标准：《电力系统时间同步系统规范》，与 IEEE C37.118-2005 兼容（见

　　附录 B）。

　　? 接口类型：RS-422/485、TTL、820nm 多模 ST 型光纤口、1310nm 单模 SC

　　型光纤口。

　　? 时间准确度：优于 1us。

　　b) IRIG-B（AC）

　　? 对时码类型：IRIG-B（AC）。

　　? 载波频率：1 kHz。

　　? 频率抖动：≤载波频率的 1％。

　　? 信号幅值（峰峰值）： 高幅值为 3V～12V 可调，典型值为 10V；低幅值符

　　合 3:1～6:1 调制比要求，典型调制比为 3:1。

　　? 输出阻抗：600Ω，变压器隔离输出。

　　? 秒准时点的时间准确度：优于 20μs。

　　? 参照标准：《电力系统时间同步系统规范》，与 IEEE C37.118-2005 兼容。

　　8) SNTP 网络对时接口输出

　　a) 接口类型：10/100M 以太网 RJ45 接口，不同网口之间物理隔离。

　　b) 时间同步准确度：优于 10ms。

　　9) PTP 网络对时接口输出

　　a) 支持 IEEE-1588 V2 版协议，支持 BMC 算法。

　　b) 接口类型：10/100M 以太网 RJ45 接口或 ST 型的光纤接口。

　　c) 时间同步准确度：优于 1us。

　　d) 可配置 IEEE802.3 或 IPv4 的帧格式，并可选择 E2E 或 P2P 的延时测量机制。

　　e) 可配置成一步法或两步法的工作机制。

　　10) MMS 网络通信接口输出：

　　a) 按照《DL/T 860 变电站通信网络和系统》进行标准化建模。

　　b) 满足站控层 IEC61850 的 MMS 组网要求，可将装置的告警、状态信息通过通过

　　站控层 MMS 网络上送至站内监控系统。

　　c) 接口类型：10/100M 以太网 RJ45 接口，2 个网口实现 A/B 双网分别上送。

　　11) 输出插件配置方法：

　　基于信号接收插件和电源插件的不同配置方法（参见 3.1 节），每台装置最多可配

　　置 6～8 块时间信号输出插件，每块插件支持的输出信号路数如下：

　　a) 交流 B 码输出插件 A1：3 路（需要交流 B 码输出时，一台装置中必须且只能配

　　置一块 A1），A2：8 路；

　　b) 多模光纤输出插件：6 路；

　　c) 单模光纤输出插件：2 路；

　　d) SNTP 网络对时插件：2 路；

　　e) PTP 网络对时插件：1 路；

　　f) MMS 网络通信插件：2 路；

　　g) 其它如空接点信号输出、串行口报文输出、差分信号输出、TTL 信号输出等均

　　为 8 路。

　　12) 光信号与电信号的对应关系：

　　光纤亮对应电信号高电平，光纤灭对应电信号低电平。

　　13) 信号有效传输距离

　　a) 多模光纤口：<2 千米；

　　b) RS232：<15 米；

　　c) RS422/485：<150 米；

　　d) 空接点：<150 米；

　　e) 以太网 RJ45 电接口：<100 米；

　　f) TTL：<10 米（不推荐在强电磁干扰环境下使用）；

　　g) 交流 B 码：<1km；

　　h) 单模光纤口：<20km。

　　14) 结构尺寸

　　标准 19 英寸 2U 机架式结构，后插拔方式，长×宽×高＝432mm×294mm×88mm。

　　安装开孔尺寸如下图示：