自適應pmu衛星同步時鐘守時裝置的製作方法
2023-09-18 19:34:20 1
專利名稱：自適應pmu衛星同步時鐘守時裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於相量測裝置PMU的衛星同步時鐘守時裝置，屬於電力系統及其自動化領域。
背景技術：
在電力系統中，電網動態相量的實時異地同步測量，對於電力系統狀態估計、穩定控制、故障識別及繼電保護等具有重要意義。實現電網動態相量參數的實時異地同步測量，需要高精度的同步時間序列。在目前的技術中，大多數廣域測量系統(WAMS)都採用GPS衛星時鐘同步信號來實現相量測量裝置(PMU)的同步採樣。
在GPS衛星時鐘接收器觀察到3顆以上GPS衛星時，GPS處於鎖星狀態，秒脈衝1PPS精度可以達到1us。但是，GPS衛星時鐘同步信號的接收會受到天線位置和天氣狀況等偶然因素的影響，在正常運行時有可能失去與衛星同步，而處於失星狀態。在此狀態下，GPS衛星時鐘接收裝置將處於GPS時鐘失步狀態，失步時間越長，造成測量誤差越大(毫秒級誤差)。在工頻信號採樣測量中，1°相角對應於55us。因此1ms的誤差對應18°的相角誤差，並且在失星狀態下，時鐘失步使相量誤差快速增大，這將對廣域測量系統WAMS電網穩定動態監控系統造成嚴重的測量誤差和決策失誤。
發明內容
本實用新型的目的就是為了實現在GPS鎖星或失星狀態下均能輸出高精度的時鐘信號，避免相量測量裝置PMU受到偶然的GPS失星的影響；本實用新型採用的技術方案如下一全球衛星定位系統GPS模塊輸出GPS報文信號、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號給可編程邏輯控制器和單片微處理器，另有一恆溫晶體振蕩器產生與GPS秒脈衝信號同步的頻率，可編程邏輯控制器輸出GPS報文信號、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號給光纖發送器，光纖發送器發送至廣域測量系統PMU；恆溫晶體振蕩器還與另一可編程邏輯控制器連接，並與單片微處理器連接，受單片微處理器控制，單片微處理器對GPS輸入的信號即時監控，在鎖星狀態下，可編程邏輯控制器輸出GPS報文信號、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號，在失星狀態下，控制輸出恆溫晶體振蕩器模擬GPS的秒脈衝1PP信號。
在監視到GPS重新鎖星的情況下，重新切換到輸出GPS的1PP信號。
由於恆溫晶振的秒計時器計數值為當前測量的高精度頻率，因此，由於時間、溫度或其他因素造成的恆溫晶振頻率的漂移得到了自動的補償，利用此方法在恆溫晶振穩定度在10-9級別時，能保證秒脈衝時間偏差小於55us/5小時。
附圖是本實用新型的電路方框圖。
具體實施方式
請參閱附圖所示，一全球衛星定位系統GPS模塊1，輸出GPS報文信號SD01、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號給可編程邏輯控制器2和單片微處理器3，另有一恆溫晶體振蕩器4產生與GPS秒脈衝信號同步的頻率，也送至可編程邏輯控制器2，可編程邏輯控制器2輸出GPS報文信號ESD01、秒脈衝E1PP信號和E10KHZ同步信號給光纖發送器7，光纖發送器7發送至相量測量裝置PMU；恆溫晶體振蕩器4還與另一可編程邏輯控制器1連接，並與單片微處理器3連接，受單片微處理器3控制，單片微處理器3對GPS輸入的信號即時監控，在鎖星狀態下，可編程邏輯控制器輸2出GPS報文信號、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號，在失星狀態下，控制輸出恆溫晶體振蕩器4模擬GPS的秒脈衝1PP信號。
本實用新型主要電路器件型號是單片微處理器3為AT89C52，可編程邏輯控制器2為XC95108，可編程邏輯控制器1XC9572，恆溫晶振為SDP1945A，GPS接收模塊為TU30。
權利要求1.一種自適應相量測量裝置PMU衛星同步時鐘守時裝置，其特徵在於全球衛星定位系統GPS模塊輸出GPS報文信號、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號給可編程邏輯控制器和單片微處理器，另有一恆溫晶體振蕩器產生與GPS秒脈衝信號同步的頻率，可編程邏輯控制器輸出GPS報文信號、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號給光纖發送器，光纖發送器發送至廣域測量系統PMU。
2.按權利要求1所述的自適應相量測量裝置PMU衛星同步時鐘守時裝置，其特徵在於恆溫晶體振蕩器還與另一可編程邏輯控制器連接，並與單片微處理器連接，受單片微處理器控制，單片微處理器對GPS輸入的信號即時監控，在鎖星狀態下，可編程邏輯控制器輸出GPS報文信號、秒脈衝1PP信號和10KHZ同步信號，在失星狀態下，控制輸出恆溫晶體振蕩器模擬GPS的秒脈衝1PP信號。
專利摘要本實用新型提供一種在GPS鎖星或失星狀態下均能輸出高精度的時鐘信號，避免相量測量裝置PMU受到偶然的GPS失星的影響；其方案是一全球衛星定位系統GPS模塊輸出GPS秒脈衝信號給計數器和單片微處理器，另有一恆溫晶體振蕩器產生與GPS秒脈衝信號同步的頻率，也送至計數器，計數器輸出受單片微生理器控制，在鎖星狀態下，計數器輸出GPS秒脈衝1PP信號，在失星狀態下，計數器輸出恆溫晶振模擬GPS的秒脈衝1PP信號，由於恆溫晶振的秒計時器計數值為當前測量的高精度頻率，因此，由於時間、溫度或其他因素造成的恆溫晶振頻率的漂移得到了自動的補償，利用此方法在恆溫晶振穩定度在10
文檔編號H03L7/00GK2909277SQ200520046579
公開日2007年6月6日 申請日期2005年11月16日 優先權日2005年11月16日
發明者徐石明, 薛成奇, 成海生, 羅劍波, 吳太山 申請人:上海南瑞實業有限公司, 上海華東電力信息工程技術有限公司