时间同步装置技术通用范本教材.docx
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时间同步装置技术通用范本教材
本规范对应的专用技术规范目录
序号
名 称
编 号
1
智能变电站时间同步系统专用技术规范(范本)
2804004-0000-01
智能变电站时间同步系统
技术规范(范本)使用说明
1.本技术规范分为通用部分、专用部分。
2.项目单位根据需求选择所需设备的技术规范,技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。
3.项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。
如确实需要改动以下部分,项目单位应填写专用部分“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部(招投标管理中心)公章,与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会:
1)改动通用部分条款及专用部分固化的参数;
2)项目单位要求值超出标准技术参数值;
3)需要修正污秽、温度、海拔等条件。
经标书审查会同意后,对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”,放入专用部分中,随招标文件同时发出并视为有效,否则将视为无差异。
4.对扩建工程,项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。
5.技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式,不得随意更改。
6.投标人逐项响应专用技术规范中“1标准技术参数”、“2项目需求部分”和“3投标人响应部分”三部分相应内容。
填写投标人响应部分,应严格按招标文件专用技术规范的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。
投标人填写技术参数和性能要求响应表时,如有偏差除填写“投标人技术偏差表”外,必要时应提供相应试验报告。
7.一次设备的型式、电气主接线和一次系统情况对二次设备的配置和功能要求影响较大,应在专用技术规范中详细说明。
目次
智能变电站时间同步系统技术规范(范本)使用说明487
1 总则489
1.1 引言489
1.2 供方职责489
1.3 需方职责489
2 标准规范489
2.1 时间同步系统490
2.2 时间同步系统功能490
2.3 主钟技术要求与指标491
2.4 时钟扩展单元技术要求与指标496
2.5 传输介质的技术要求与指标496
2.6 电源497
2.7 绝缘性能497
2.8 耐湿热性能497
2.9 机械性能497
2.10 环境要求498
2.11 电磁兼容性498
2.12 可靠性498
2.13 可维修性498
2.14 安全性498
2.15 外形和外观498
3 验收试验499
3.1 概述499
3.2 工厂验收试验(FAT)499
3.3 现场验收试验(SAT)500
4 质量保证及管理500
5 技术服务501
6 备品备件、仪器仪表及专用工具501
7 技术资料、图纸和说明书501
7.1 文件资料的数量501
7.2 文件资料的内容502
7.3 图纸规格502
7.4 资料和图纸提交进度502
7.5 资料的形式502
8 设计联络会及培训502
8.1 设计联络会502
8.2 培训502
1 总则
1.1 引言
投标方应具有ISO9001质量保证体系认证证书,提供的系统应在国家或电力行业级检验检测机构通过型式试验、EMC试验等试验。
提供的产品应有部级鉴定文件或等同有效的证明文件。
中标单位应按买方要求开展相关检验测试。
(注:
第一批招标项目可暂不提供鉴定文件,相关检验测试报告在供货前提供。
)
投标方除满足本技术规范要求外,还应在国家电网公司常规变电站同电压等级同类设备招标中已取得相应资质。
金智科技应答:
确认并满足要求。
详见技术标书“20近年完成的合同、运行业绩情况表(含试验报告)”。
1.1.1 本技术规范提出了智能变电站时间同步系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
金智科技应答:
确认并遵照执行。
1.1.2 本技术规范提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,投标方应提供符合本技术规范和工业标准的优质产品。
金智科技应答:
确认并遵照执行。
1.1.3 如果投标方没有以书面形式对本技术规范的条文提出异议,则表示投标方提供的设备完全符合本技术规范的要求。
如有异议,应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
金智科技应答:
确认并遵照执行。
1.1.4 本技术规范所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时,按高标准执行。
金智科技应答:
确认并遵照执行。
1.1.5 本技术规范经招、投标双方确认后作为订货合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。
金智科技应答:
确认并遵照执行。
1.2 供方职责
供方的工作范围将包括下列内容,但不仅仅限于此内容。
1.2.1 提供标书内所有设备的设计说明书及制造方面的说明。
1.2.2 提供国家或电力行业级检验检测机构出具的型式试验EMC试验等试验报告,以便确认供货设备能否满足所有的性能要求。
1.2.3 提供设备安装、使用的说明书。
1.2.4 提供试验和检验的标准,包括试验报告和试验数据。
1.2.5 提供图纸、制造和质量保证过程的一览表以及标书规定的其他资料。
1.2.6 提供设备管理和运行所需有关资料。
1.2.7 所提供设备应发运到规定的目的地。
1.2.8 如标准、规范与本标书的技术规范有明显的冲突,则供方应在制造设备前用书面形式将冲突和解决办法告知需方,并经需方确认后,才能进行设备制造。
1.2.9 在更换所用的准则、标准、规程或修改设备技术数据时,供方有责任接受需方的选择。
1.2.10 现场服务。
金智科技应答:
本公司将完全按照上述要求履行供方职责。
1.3 需方职责
需方的工作范围将包括下列内容,但不仅仅限于此内容。
1)审查供方提供的相关文件,包括设计说明书、制造说明书、各种相关的试验报告、安装说明书、使用说明书等。
2)审议并确认工程进度、培训计划和验收试验计划等。
3)参加系统的软硬件培训。
4)配合供方进行系统的现场安装、调试、维护。
5)提供相关的线路、电源、场地、环境等。
金智科技应答:
确认。
2 标准规范
除本技术规范特别规定外,卖方所提供的设备均应按表1所列标准和规定进行设计、制造、检验和安装。
所用的标准必须是其最新版本。
如果这些标准内容矛盾时,应按最高标准的条款执行或按双方商定的标准执行。
如果卖方选用标书规定以外的标准时,需提交与这种替换标准相当的或优于标书规定标准的证明。
表1引用的标准规范
标准号
标准名称
GJB2242
时统设备通用规范
GJB2715
国防计量通用术语
GJB2991A
B时间码接口终端
GB/T6107
使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口
GB/T11014
平衡电压数字接口电路的电气特性
GB/T11287
电气继电器振动试验(正弦)
GB/T13729
远动终端设备
GB/T13926
工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
GB/Z14429
远动设备和系统第1-3部分:
总则术语
GB/T14537
电气继电器冲击与碰撞试验
GB/T15527
船用全球定位系统(GPS)接收机通用技术条件
GB/T16435.1
远动设备和系统接口(电气特性)
GB/T17463
远动设备和系统第4部分:
性能要求
GB/T17626
电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验
GB/T18657.5
远动设备和系统第5篇基本应用功能
DL/T860
变电站通信网络和系统
DL/T1100.1
电力系统的时间同步系统第1部分:
技术规范
Q/GDW383
智能变电站技术导则
Q/GDW393
110(66)kV~220kV智能变电站设计规范
Q/GDW394
330kV~750kV智能变电站设计规范
Q/GDW396
IEC61850工程继电保护应用模型
Q/GDW441
智能变电站继电保护技术规范
IEC61588
网络测量和控制系统的精密时钟同步协议
IEEEC37.118
电力系统同步相量标准
卖方提供的所有设备、备品备件、软件系统,除本技术规范中规定的更优的技术参数和要求外,其余均应遵照最新版本的中国信息产业部颁布的标准、国际电信同盟(ITU)、国际电工委员会标准(IEC)、国际公制(SI)、国际化标准组织(ISO)及国家标准,这是对设备的最低要求。
如果卖方有自己的专有标准或规范,应在辅助说明文件中具体说明,并附上相应的详细技术资料,但必须优于上述标准的有关规定。
金智科技应答:
本公司提供的产品完全按照上述标准规范执行。
2.1 时间同步系统
时间同步系统的主要功能就是为变电站用时设备提供全站统一的时间基准。
2.2 时间同步系统功能
2.2.1 时间同步系统由主钟时钟单元、时钟扩展单元、传输介质组成。
2.2.2 时间同步系统应按照DL/T860标准建模,具备完善的自描述功能,以MMS机制与站控层设备通信,相关自检信息经MMS接口直接上送站控层设备。
宜采用通过站控层SNTP对时端口实现MMS通信。
2.2.3 站控层MMS以太网接口数量不少于2个,设备的最大客户端连接能力应满足系统内不少于8个客户端同时连接的需求。
金智科技应答:
确认并满足要求。
2.3 主钟技术要求与指标
主钟由时间信号同步单元、守时单元、时间信号输出单元、显示与告警单元组成。
金智科技应答:
确认并满足要求。
2.3.1 时间信号同步单元
2.3.1.1 时间信号同步单元技术要求
1)时间信号同步单元接收基准时间信号,并将本地时间同步到基准时间。
2)时间信号同步单元应能同时接收:
a.北斗基准时间信号。
b.GPS基准时间信号。
c.地面时间中心通过网络传递来的基准时间信号(在地面时间中心存在时)。
3)变电站应实现双主钟配置。
4)主时钟支持两路以上时钟信号源同时输入,根据时钟信息的状态、时间质量、主备控制策略等进行自动优化、选择及锁定当前授时信号。
5)时钟源信号切换时PPS输出稳定,跳变不超过0.5μs。
2.3.1.2 时间信号同步单元技术指标
2.3.1.2.1 卫星授时接口
1)接收天线:
a.工作温度:
-40℃~+70℃。
b.工作湿度:
100%,结露。
c.天线安装:
安装位置应视野开阔,可见绝大部分天空。
天线高出屋面距离不要超过正确安装所必需的高度,要有防雷装置,以尽可能减少雷击危险。
d.天线电缆:
应根据其现场情况选择合适的电缆,以保证接收器需要的信号强度。
2)北斗接收器:
a.接收载波频率:
2491.75MHz。
b.接收灵敏度:
<-127.6dBmW。
c.授时精度:
≤100ns(单向)。
3)GPS接收器:
a.接收载波频率:
1575.42MHz(L1信号)。
b.接收灵敏度:
捕获<-160dBW,跟踪<-163dBW。
c.同时跟踪:
冷启动时,不少于4颗卫星;热启动时,不少于1颗卫星。
d.捕获时间:
热启动时,<2min;冷启动时,<20min。
e.定时准确度:
≤1μs(1PPS相对于UTC时间)。
2.3.1.2.2 地面有线授时接口
采用SDH光通信网络的E1通道作为承载时间业务的通道,该E1通道应满足:
1)物理接口:
G.703标准,非平衡75Ω或平衡120Ω(可选)。
2)数据速率:
2.048Mb/s。
3)帧结构:
非成帧方式。
4)同步方式:
本端同步(主同步)或提取同步(从同步),根据需要选择。
5)同步接口:
(可选)
a.Mbit,G.703。
b.2MHz 2.048MHz方波,U(p-p)为2V。
6)通道工作方式:
通道可以配置成保护方式。
7)通道保护方式:
1+1保护、通道保护、复用段保护、子网保护。
金智科技应答:
确认并满足要求。
2.3.2 时间信号输出单元
2.3.2.1 时间信号输出单元技术要求
智能变电站的部分智能设备需采用时钟信号进行同步采样,要求时钟系统提供稳定、可靠的高精度时钟。
时钟信号的PPS上升沿相对稳定。
时间信号输出单元需具有异常时钟信息防误功能,对于异常抖动需纠错、拟合,在锁定及守时状态下,保证1PPS稳定输出,跳变不超过0.1μs。
1)输出单元应保证时间信号有效时输出,时间无效时应禁止输出或输出无效标志。
2)在多时间源工作模式下,时间输出应不受时间源切换的影响。
3)主时钟时间信号输出口在电气上均应相互隔离。
4)时间输出信号方式有脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文、网络时间报文等。
6)间隔层设备和过程层设备宜采用IRIG-B(DC),条件具备优先采用IEC61588网络对时方式。
7)异常时钟信息的防误。
2.3.2.2 时间信号输出单元技术指标
2.3.2.1.1 脉冲信号
脉冲信号有1PPS、1PPM、1PPH或可编程脉冲信号等,其输出方式有TTL电平、静态空触点、RS-422、RS-485和光纤等。
技术参数如下:
1)脉冲宽度:
10ms~200ms。
2)TTL电平:
a.准时沿:
上升沿,上升时间不大于100ns。
b.上升沿的时间准确度:
≤1μs。
3)静态空触点。
静态空触点与TTL电平信号的对应关系为:
触点闭合对应TTL电平的高电平,触点打开对应TTL电平的低电平,触点由打开到闭合的跳变对应准时沿。
a.准时沿:
上升沿,上升时间不大于1μs。
b.上升沿的时间准确度:
≤3μs。
c.隔离方式:
光电隔离。
d.输出方式:
集电极开路。
e.允许最大Uce电压:
220VDC。
f.允许最大Ice电流:
20mA。
4)RS-422,RS-485:
a.准时沿:
上升沿,上升时间不大于100ns。
b.上升沿的时间准确度:
≤1μs。
5)光纤:
使用光纤传导时,亮对应高电平,灭对应低电平,由灭转亮的跳变对应准时沿。
a.秒准时沿:
上升沿,上升时间不大于100ns。
b.上升沿的时间准确度:
≤1μs。
2.3.2.1.2 IRIG-B码
IRIG-B码应符合IEEEC37.118-2005的规定。
1)IRIG-B(DC)码:
a.采用IRIG-B000格式。
b.每秒1帧,包含100个码元,每个码元10ms。
c.脉冲上升时间:
≤100ns。
d.抖动时间:
≤200ns。
e.秒准时沿的时间准确度:
优于1μs。
f.接口类型:
TTL电平、RS-422、RS-485或光纤。
g.使用光纤传导时,灯亮对应高电平,灯灭对应低电平,由灭转亮的跳变对应准时沿。
2)IRIG-B(AC)码:
a.载波频率:
1kHz。
b.频率抖动:
≤载波频率的1%。
c.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。
d.输出阻抗:
600Ω,变压器隔离输出。
e.秒准时点的时间准确度:
优于20μs。
f.采用IRIG-B120格式。
2.3.2.1.3 串行口时间报文
1)串行口参数:
a.波特率:
1200、2400、4800、9600、19200b/s可选,缺省值为9600b/s。
b.数据位:
7位或8位。
c.起始位:
1位。
d.校验位:
偶校验、奇校验或无校验。
e.停止位:
1位或2位。
2)串行口时间报文格式。
报文发送时刻,每秒或每分钟输出1帧,或根据请求输出1次(帧),或以用户指定的方式输出。
帧头为#,与秒脉冲(1PPS)的前沿对齐,偏差小于5ms。
串口通信波形见图1,串行口标准时间报文格式见表2。
图1串口通信波形
表2 串行口标准时间报文格式
字节序号
含义
内容
取值范围
1
帧头
<#>
‘#’
2
状态标志1
用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值:
Bit3:
保留=0。
Bit2:
保留=0。
Bit1:
闰秒预告(LSP):
在闰秒来临前59s置1,在闰秒到来后的00s置0。
Bit0:
闰秒标志(LS):
0:
正闰秒,1:
负闰秒
‘0’~‘9’
‘A’~‘F’
3
状态标志2
用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值:
Bit3:
夏令时预告(DSP):
在夏令时切换前59s置1;
Bit2:
夏令时标志(DST):
在夏令时期间置1;
Bit1:
半小时时区偏移:
0,不增加;1,时间偏移值额外增加0.5h;
Bit0:
时区偏移值符号位:
0,+;1,-
‘0’~‘9’
‘A’~‘F’
4
状态标志3
用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值:
Bit3-0:
时区偏移值(hr):
串口报文时间与UTC时间的差值,报文时间减时间偏移(带符号)等于UTC时间(时间偏移在夏时制期间会发生变化)
‘0’~‘9’
‘A’~‘F’
5
状态标志4
用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值:
Bit03-00:
时间质量:
0x0:
正常工作状态,时钟同步正常
0x1:
时钟同步异常,时间准确度优于1ns
0x2:
时钟同步异常,时间准确度优于10ns
0x3:
时钟同步异常,时间准确度优于100ns
0x4:
时钟同步异常,时间准确度优于1µs
0x5:
时钟同步异常,时间准确度优于10µs
0x6:
时钟同步异常,时间准确度优于100µs
0x7:
时钟同步异常,时间准确度优于1ms
0x8:
时钟同步异常,时间准确度优于10ms
0x9:
时钟同步异常,时间准确度优于100ms
0xA:
时钟同步异常,时间准确度优于1s
0xB:
时钟同步异常,时间准确度优于10s
0xF:
时钟严重故障,时间信息不可信
‘0’~‘9’
‘A’~‘F’
6
年千位
ASCII码值
‘2’
7
年百位
ASCII码值
‘0’
8
年十位
ASCII码值
‘0’~‘9’
9
年个位
ASCII码值
‘0’~‘9’
10
月十位
ASCII码值
‘0’~‘1’
11
月个位
ASCII码值
‘0’~‘9’
12
日十位
ASCII码值
‘0’~‘3’
13
日个位
ASCII码值
‘0’~‘9’
14
时十位
ASCII码值
‘0’~‘2’
15
时个位
ASCII码值
‘0’~‘9’
16
分十位
ASCII码值
‘0’~‘5’
17
分个位
ASCII码值
‘0’~‘9’
18
秒十位
ASCII码值
‘0’~‘6’
19
秒个位
ASCII码值
‘0’~‘9’
20
校验字节高位
从“状态标志1”直到“日个位”逐字节异或的结果(即异或校验),将校验字节的十六进制数高位和低位分别使用ASCII码值表示
‘0’~‘9’
‘A’~‘F’
21
校验字节低位
22
结束标志
CR
0DH
23
结束标志
LF
0AH
3)串行口接口:
a.RS-232C:
a)电气特性符合GB/T6107-2000。
b)连接器为9针D型小型阳插座,9针插座针的编号和定义见表3。
表3 9针D型阳插座9针编号和定义
针的编号
RS-232C信号
1
空
2
数据接收RXD
3
数据发送TXD
4
空
5
信号地GND
6~9
空
b.RS-422:
见GB/T11014—1989。
c.RS-485:
见ANSI/TUA/EIA485-A-1998。
d.光纤:
使用光纤传导时,亮对应高电平,灭对应低电平。
2.3.2.1.4 网络时间同步
a.网络接口:
电缆接口或光缆接口。
b.NTP\SNTP网络时间同步:
RFC1305(NTP)或RFC2030(SNTP)。
c.PTP网络时钟同步:
——要同时具备E2E和P2P两种授时模式。
——要同时支持在IPV4用户数据包(UDP)上的传输,和在IEEE802.3/Ethernet上的传输。
——需支持基于MAC的组播方式。
——需支持双网对时及BMC。
——需支持的事件报文包含Sync、Delay_Req、Pdelay_Req、Pdelay_Resp。
——需支持的通用报文包含Announce、Follow_Up、Delay_Resp、Pdelay_Resp_Follow_Up。
2.3.2.1.5 时间同步信号、接口类型与时间同步准确度的对照
为保证时间准确度及信号传输的质量,用时设备或系统可按表4选用不同信号接口。
表4时间同步信号、接口类型与时间同步准确度的对照
接口类型
光纤
RS-422,RS-485
静态空触点
TTL
AC
RS-232C
FE(RJ-45)
1PPS
1μs
1μs
3μs
1μs
—
—
—
1PPM
1μs
1μs
3μs
1μs
—
—
—
1PPH
1μs
1μs
3μs
1μs
—
—
—
串口时间报文
<10ms
<10ms
—
—
—
<10ms
—
IRIG-B(DC)
1μs
1μs
—
1μs
—
—
—
IRIG-B(AC)
—
—
—
—
20μs
—
—
网络授时(NTP)
—
—
—
—
—
—
<10ms
网络授时(PTP)
—
—
—
—
—
—
500ns
金智科技应答:
确认并满足技术要求。
2.3.3 守时单元
2.3.3.1 守时单元技术要求
1)守时单元应采用高精度、高稳定性的恒温晶体作为本地守时时钟。
2)守时单元应包括本地守时时钟和辅助电源(电池)。
3)时间信号同步单元正常工作时,守时单元的时间被同步到基准时间。
当接收不到有效的基准时间信号时,应在规定的保持时间内输出符合守时精度要求的时间信号。
2.3.3.2 守时单元技术指标
1)普通守时:
应用于常规变电站。
a.守时精度:
≤1µs/min。
b.守时时间:
≥1h。
2)高精度守时:
应用于智能变电站。
a.守时精度:
≤1µs/h。
b.守时时间:
≥12h。
2.3.4 显示与告警单元技术要求
2.3.4.1 本地人机界面
1)电源状态指示。
2)外部时间基准信号指示。
3)时间同步锁定指示(本地晶振时间与外部基准时间有效同步)。
4)告警显示。
5)时间显示。
2.3.4.2 告警输出
将电源告警、时间有效性等严重告警以空触点的形式输出。
满足站控层DL/T860的MMS组网,主备时钟源状态、主备时钟源类型、时间质量、锁定状态、出口电路、主要电路、装置异常及交直流消失等应有经常监视及自诊断功能,装置的告警信息、状态信息、自检信息可通过站控层MMS网络上送站内监控系统。
2.3.4.3 外部信息接口
外部信息接口应能通过网络接口或串口输出信息,包括:
1)配置信息:
包括模块配置、固定时延补偿配置。
2)告警信息:
包括失锁告警、中断告警、电源告警等。
3)状态信息:
包括守
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