電力系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)
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- 作者：張道農(nóng) 主編 于躍海 副主編
- 出版時(shí)間：2017/8/1
- ISBN：9787519803162
- 出 版 社：中國(guó)電力出版社
- 中圖法分類(lèi)：TM76
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開(kāi)本：16開(kāi)
權(quán)威組織編寫(xiě)，電力系統(tǒng)時(shí)間同步領(lǐng)域的*本專(zhuān)著。
隨著特高壓電網(wǎng)、智能電網(wǎng)和互聯(lián)電網(wǎng)的發(fā)展, 我國(guó)電網(wǎng)迫切需要在統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)下運(yùn)行, 以滿足電網(wǎng)同步采樣﹑系統(tǒng)穩(wěn)定性判別﹑線路故障定位﹑故障錄波和分析﹑事故反演等應(yīng)用對(duì)時(shí)間一致性的要求。同時(shí), 隨著電力系統(tǒng)對(duì)時(shí)間精度的要求越來(lái)越高, 電力系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。目前, 在我國(guó)已經(jīng)投運(yùn)的智能變電站中出現(xiàn)了不少由時(shí)間同步技術(shù)引起的問(wèn)題, 經(jīng)分析, 這主要是因?yàn)閷?duì)時(shí)間同步技術(shù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的理解與應(yīng)用存在欠缺。因此, 需要一部系統(tǒng)、全面地介紹電力系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)的書(shū)籍來(lái)為時(shí)間同步技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用提供參考。本書(shū)圍繞電力系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù), 對(duì)時(shí)間的基本概念及相關(guān)技術(shù)、電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng)、時(shí)間同步技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用、電力系統(tǒng)時(shí)間同步檢測(cè)技術(shù)、典型工程應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的講述, 最后進(jìn)行了分析與展望。其中第1 章為時(shí)間的基本概念及相關(guān)技術(shù), 描述了時(shí)間作為一個(gè)物理量存在的概念, 以及授時(shí)、高精度時(shí)間頻率傳遞、定時(shí)、守時(shí)等相關(guān)技術(shù); 第2 章為電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng), 主要介紹了電力系統(tǒng)常用的授時(shí)接口、授時(shí)信號(hào)、通信協(xié)議、時(shí)間同步裝置、時(shí)間同步網(wǎng), 并論述了時(shí)間同步在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及時(shí)間同步系統(tǒng)的安全性; 第3 章為時(shí)間同步技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用, 主要描述了電力系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)間同步技術(shù)的場(chǎng)合和應(yīng)用方法; 第4 章為電力系統(tǒng)時(shí)間同步檢測(cè)技術(shù), 主要介紹了與時(shí)間同步相關(guān)的裝置的檢測(cè)方法、檢測(cè)內(nèi)容等; 第5 章為典型工程應(yīng)用, 主要描述了電力系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)間同步技術(shù)的典型工程, 給出了典型工程的方案及其特點(diǎn); 第6章為分析與展望, 分析了電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng)的性能和安全性, 展望了時(shí)間同步技術(shù)的發(fā)展方向及其在其他行業(yè)的應(yīng)用。最后在附錄中對(duì)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。本書(shū)的編寫(xiě)人員為我國(guó)時(shí)間同步技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)家, 具有堅(jiān)實(shí)的理論功底和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 與國(guó)內(nèi)外同行保持著廣泛的技術(shù)交流與合作, 同時(shí)也是該技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人員。本書(shū)不僅介紹了時(shí)間同步相關(guān)技術(shù)和電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí); 而且將電力系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步技術(shù)的需求進(jìn)行分類(lèi), 并分別提出了指標(biāo)要求; 同時(shí)介紹了時(shí)間同步檢測(cè)技術(shù); 最后詳細(xì)描述了典型工程應(yīng)用。因此本書(shū)兼具理論參考價(jià)值與工程實(shí)踐價(jià)值, 既可作為電力系統(tǒng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)高校師生的參考書(shū), 也可為電力系統(tǒng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的科研人員、技術(shù)管理人員、規(guī)劃設(shè)計(jì)人員、運(yùn)維人員、檢測(cè)人員提供參考。編者對(duì)關(guān)注本書(shū)出版的國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院原副總工程師、全國(guó)電力系統(tǒng)管理及其信息交換標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/ TC82) 原主任委員劉國(guó)定先生和中國(guó)電力科學(xué)研究院廠站自動(dòng)化及遠(yuǎn)動(dòng)室原主任、SAC/ TC82 委員、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)遠(yuǎn)動(dòng)及廠站自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)副主任陸天健先生表示感謝!最后, 歡迎讀者對(duì)本書(shū)的疏漏之處給予批評(píng)指正!編 者2016 年1 月
張道農(nóng)，華北電力設(shè)計(jì)院工程有限公司教授級(jí)高級(jí)工程師。簡(jiǎn)介如下：A．1985年至今從事電力系統(tǒng)（電力系統(tǒng)一次、繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、自動(dòng)化、通信等）設(shè)計(jì)工作28年，完成項(xiàng)目工程項(xiàng)目400余項(xiàng)。如華北--華中聯(lián)網(wǎng)工程、東北--華北聯(lián)網(wǎng)工程、中蒙直流工程、陽(yáng)城電廠及陽(yáng)城電廠送出工程、托克托電廠及陽(yáng)城電廠送出工程等；其中：主編并主持華北電網(wǎng)十一五二次系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，并獲中國(guó)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)二等獎(jiǎng)。B．主編或主持十余項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家電網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)；C．國(guó)家科技部973、863評(píng)審專(zhuān)家；中電聯(lián)、電機(jī)工程學(xué)會(huì)、國(guó)家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)公司指定評(píng)審專(zhuān)家。D．發(fā)表論文百余篇，入選并參加2010 CIGRE年國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（法國(guó)巴黎）。E．電氣專(zhuān)業(yè)監(jiān)理工程師任職資格、注冊(cè)電氣工程師任職資格、 IPMP C級(jí)證書(shū)F．《電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備》雜志、《電力系統(tǒng)保護(hù)與控制》（原繼電器）雜志、賽爾電力自動(dòng)化雜志編委。G．多屆華北電力技術(shù)院（華北電網(wǎng)有限公司）、華北電力設(shè)計(jì)院的特級(jí)、A級(jí)專(zhuān)家。
前言第1 章 時(shí)間的基本概念及相關(guān)技術(shù) 1 1. 1 時(shí)間的基本概念 1 1. 1. 1 天文時(shí) 2 1. 1. 2 原子時(shí) 4 1. 1. 3 協(xié)調(diào)世界時(shí) 5 1. 2 現(xiàn)代授時(shí)技術(shù) 7 1. 2. 1 短波授時(shí) 7 1. 2. 2 長(zhǎng)波授時(shí) 8 1. 2. 3 低頻時(shí)碼授時(shí) 9 1. 2. 4 衛(wèi)星授時(shí) 12 1. 2. 5 其他授時(shí)技術(shù) 23 1. 2. 6 各種授時(shí)方法比較 26 1. 3 高精度時(shí)間頻率傳遞技術(shù) 27 1. 3. 1 衛(wèi)星雙向法 27 1. 3. 2 衛(wèi)星共視法 29 1. 3. 3 衛(wèi)星全視法 30 1. 3. 4 載波相位法 31 1. 3. 5 搬運(yùn)鐘法 31 1. 4 定時(shí)技術(shù) 32 1. 4. 1 定時(shí)原理 32 1. 4. 2 定時(shí)終端 32 1. 4. 3 定時(shí)誤差分析及處理方法 41 1. 5 守時(shí)技術(shù) 45 1. 5. 1 頻標(biāo) 45 1. 5. 2 頻標(biāo)的技術(shù)指標(biāo) 51 1. 5. 3 提高守時(shí)能力的方法 53 參考文獻(xiàn) 54第2 章 電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng) 56 2. 1 時(shí)間同步簡(jiǎn)介 56 2. 2 電力系統(tǒng)時(shí)間同步簡(jiǎn)介及發(fā)展歷程 57 2. 2. 1 電力系統(tǒng)時(shí)間同步簡(jiǎn)介 57 2. 2. 2 電力系統(tǒng)時(shí)間同步發(fā)展歷程 62 2. 3 電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng)常用授時(shí)接口 64 2. 3. 1 TTL 直流電平輸出接口 64 2. 3. 2 RS-232 串行輸出接口 64 2. 3. 3 RS-422/485 差分電平輸出接口 65 2. 3. 4 交流輸出接口 66 2. 3. 5 靜態(tài)空接點(diǎn)輸出接口 66 2. 3. 6 光纖接口 67 2. 3. 7 RJ45 以太網(wǎng)接口 67 2. 3. 8 時(shí)間同步信號(hào)與接口類(lèi)型的關(guān)系 68 2. 4 電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng)相關(guān)授時(shí)信號(hào) 69 2. 4. 1 脈沖信號(hào) 69 2. 4. 2 串行口時(shí)間報(bào)文 70 2. 4. 3 IRIG-B 碼 72 2. 4. 4 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP） 73 2. 4. 5 精確時(shí)間同步協(xié)議（PTP） 79 2. 4. 6 DCLS 時(shí)碼 89 2. 5 電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng)常用通信協(xié)議 90 2. 5. 1 NMEA-0183 90 2. 5. 2 IEC 61850/MMS 通信 95 2. 5. 3 IEC 60870-5-104 規(guī)約 96 2. 6 電力系統(tǒng)時(shí)間同步裝置 97 2. 6. 1 時(shí)間同步裝置的輸入 97 2. 6. 2 多時(shí)間源輸入的選擇 99 2. 6. 3 時(shí)間同步裝置的內(nèi)部時(shí)鐘 100 2. 6. 4 時(shí)間同步裝置的輸出 101 2. 7 電力系統(tǒng)時(shí)間同步網(wǎng) 101 2. 8 時(shí)間同步在線監(jiān)測(cè) 106 2. 8. 1 時(shí)間同步在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 106 2. 8. 2 時(shí)間同步在線監(jiān)測(cè)實(shí)施原則 108 2. 8. 3 智能變電站時(shí)間同步在線監(jiān)測(cè)方案 109 2. 8. 4 常規(guī)變電站時(shí)間同步在線監(jiān)測(cè)方案 110 2. 9 時(shí)間同步系統(tǒng)安全性 110 2. 9. 1 時(shí)鐘源安全性 111 2. 9. 2 數(shù)據(jù)流安全性 111 參考文獻(xiàn) 113第3 章 時(shí)間同步技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 115 3. 1 電力調(diào)度控制中心時(shí)間同步技術(shù) 115 3. 1. 1 時(shí)間同步系統(tǒng)構(gòu)成及功能 116 3. 1. 2 應(yīng)用分析 117 3. 2 廠站端時(shí)間同步技術(shù) 120 3. 2. 1 常規(guī)變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 120 3. 2. 2 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 124 3. 2. 3 電廠時(shí)間同步系統(tǒng) 129 3. 3 配電網(wǎng)時(shí)間同步技術(shù) 131 3. 3. 1 配電網(wǎng)概述 132 3. 3. 2 配電網(wǎng)中的時(shí)間同步應(yīng)用 133 3. 4 時(shí)間同步技術(shù)在電力系統(tǒng)故障分析中的應(yīng)用 137 3. 4. 1 利用故障錄波器進(jìn)行故障分析 138 3. 4. 2 利用微機(jī)型繼電保護(hù)裝置進(jìn)行故障分析 139 3. 4. 3 利用廣域保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行故障分析 142 3. 4. 4 利用行波測(cè)距進(jìn)行故障分析 144 參考文獻(xiàn) 147第4 章 電力系統(tǒng)時(shí)間同步檢測(cè)技術(shù) 148 4. 1 時(shí)間同步檢測(cè)方法 148 4. 1. 1 主要測(cè)試設(shè)備 150 4. 1. 2 輸出信號(hào)檢測(cè) 151 4. 1. 3 守時(shí)性能測(cè)試 157 4. 1. 4 接收靈敏度測(cè)試 157 4. 1. 5 狀態(tài)指示測(cè)試 158 4. 1. 6 告警輸出功能測(cè)試 158 4. 1. 7 延時(shí)補(bǔ)償檢測(cè) 159 4. 1. 8 電網(wǎng)頻率測(cè)量測(cè)試 159 4. 2 時(shí)間同步檢測(cè)類(lèi)型 159 4. 2. 1 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè) 160 4. 2. 2 出廠檢驗(yàn) 162 4. 2. 3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) 162 4. 2. 4 安全性檢測(cè) 165 4. 3 時(shí)間同步測(cè)試儀 168 4. 3. 1 基本組成及工作原理 169 4. 3. 2 主要測(cè)試功能 171 4. 3. 3 主要性能指標(biāo) 175 4. 3. 4 典型產(chǎn)品 176 參考文獻(xiàn) 177第5 章 典型工程應(yīng)用 178 5. 1 脈沖/編碼同步方式工程應(yīng)用 178 5. 1. 1 上海徐行500kV 變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 178 5. 1. 2 延安洛川750kV 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 180 5. 1. 3 哈密南鄭州±800kV 特高壓直流輸電工程時(shí)間同步系統(tǒng) 182 5. 1. 4 晉東南南陽(yáng)荊門(mén)1000kV 特高壓交流試驗(yàn)示范工程時(shí)間同步系統(tǒng) 185 5. 2 PTP 網(wǎng)絡(luò)同步方式工程應(yīng)用 188 5. 2. 1 無(wú)錫西涇220kV 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 188 5. 2. 2 遼寧何家220kV 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 194 5. 2. 3 河北蘇正220kV 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 198 5. 2. 4 陜西戶縣330kV 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 200 5. 2. 5 長(zhǎng)春南（金城） 500kV 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 203 5. 3 廣域時(shí)間同步方式工程應(yīng)用 206 5. 3. 1 海南電網(wǎng)時(shí)間同步系統(tǒng) 206 5. 3. 2 浙江電力時(shí)間同步網(wǎng) 210 5. 3. 3 蘇州玉山500kV 智能變電站時(shí)間同步系統(tǒng) 216 參考文獻(xiàn) 221第6 章 分析與展望 223 6. 1 時(shí)間同步系統(tǒng)性能分析 223 6. 1. 1 時(shí)間信號(hào)及信息接口的規(guī)范 223 6. 1. 2 電力系統(tǒng)對(duì)時(shí)間精度的要求 224 6. 1. 3 時(shí)間獲取與傳遞的安全性分析 224 6. 2 時(shí)間同步技術(shù)展望 224 6. 2. 1 頻標(biāo)系統(tǒng)的發(fā)展 225 6. 2. 2 天地互備的時(shí)間同步網(wǎng) 226 6. 2. 3 統(tǒng)一在線時(shí)間監(jiān)測(cè) 227 6. 2. 4 智能電網(wǎng)對(duì)時(shí)間同步的需求 228 參考文獻(xiàn) 230附錄 A 電力系統(tǒng)時(shí)間同步技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 231 A. 1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 231 A.1.1 DL/T 1100.12009《電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng) 第1部分：技術(shù)規(guī)范》 231 A. 1. 2 DL/T 1100. 22013《電力系統(tǒng)的時(shí)間同步系統(tǒng) 第2 部分：基于局域網(wǎng)的精確時(shí)間同步》 232 A. 1. 3 《電力系統(tǒng)北斗衛(wèi)星授時(shí)應(yīng)用接口 第1部分：技術(shù)規(guī)范》 233 A. 1. 4 Q/GDW 19192013《基于數(shù)字同步網(wǎng)頻率信號(hào)的時(shí)間同步技術(shù)規(guī)范》 233 A. 1. 5 《電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng) 第3 部分：基于數(shù)字同步網(wǎng)的時(shí)間傳輸技術(shù)規(guī)范》 233 A. 1. 6 《電力系統(tǒng)時(shí)間同步系統(tǒng) 第4部分：測(cè)試儀技術(shù)規(guī)范》 233 A. 2 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介 234 A. 2. 1 GB/T 268662011《電力系統(tǒng)的時(shí)間同步系統(tǒng)檢測(cè)規(guī)范》 234 A. 2. 2 《電力系統(tǒng)北斗衛(wèi)星授時(shí)應(yīng)用接口 第2 部分：檢測(cè)規(guī)范》 234索引 235
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