论双时钟系统在变电站智能运维中的应用

刘杜 张慕婕 李霄 李璐 林瑨

1国网湖北省电力有限公司检修公司 湖北 430050 2国家电网华中电力调控分中心 湖北 430061

0 引言

现代变电站是由多种智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850标准和通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

1 智能运维系统

智能运维系统作为现代化变电站的管理需求应运而生的，该系统主要用于继电保护设备管理、现场作业管理、技术管理、运行管理、班组管理和技术支撑等，提升现场工作的安全、质量和效率，提高专业管理的信息化和精益化水平。

智能运维系统作为运维人员现场工作过程中长期使用的一种便携式生产工具，应满足结构紧凑、轻便耐用，野外防水、防尘、防摔要求，操作应简单、易用。

2 目前网络分析仪的主要实现方案及主要缺点

常规运维系统方案：接收GPS时间->修正时间(GPS对时时钟模块)

目前运维系统主要工作流程如下：从界面及网络接收事件任务，同时从时钟模块获得即刻时间标注在事件任务中，并进一步组织事件任务向后面主处理单元CPU传递。在主处理单元内即时或定时完成事件任务识别分析等功能。最后通过网口或界面向在线及主站上送提示等。

目前运维系统中对任务同步，多用户数据任务管理，巡检定时提醒等分析中大量应用的时间相关因数，如在非同步态下判断多用户对同一份资料的修改的先后顺序，数据同步时的优先顺序，定时任务的提示及装置事件接收分析。这些功能过分依赖对时系统的准确性，当时钟出错等时间故障时即会导致如同步交叉错误，事件计算错乱等现象发生等。

在变电站运维的实际运行过程中,由于GPS时钟受时装置严重依赖天上的卫星，受天气及环境的影响，其时间的可靠性是得不到保证的。当出现时间跳变，GPS时钟授时装置故障时，运维系统中设及时间计算的功能用应有可能出现错乱等数据异常事故，然此时我们的运维系统因时间的原因，也将出现无法准确判断的情况出现。此时往往可能出现运维误报警，又或闭锁告警等,稍强的厂家可能依据前后事件的序号等特性给予他默认（在序号正确时，只能猜测可能是对的）的传送时间。然而就算目前最好的方案，也无法准确判断。

如上所述运维中有大量事件功能的行为判定严重依赖时钟的准确性。当时钟一旦出现问题即无法准确的问题进行定性的识别判断。

3 引入双时钟系统的运维新方案

针对上述问题，本文提出一套基于双时钟的系统，通过研究新增一个不参与校时的时钟用作运维事件等功能的分析基准，以避免外源对时系统故障时运维分析受到干扰，用以增强运维系统健壮性。

新方案：接收GPS时间->标注时间(GPS对时时钟模块+自守时时钟模块)

新方案与原方案的主要不同点是引入一个自守时时钟模块，该模块的主要功能是提供一个不受外部干扰的恒定时钟源，该时钟源不接受任何其他方的授时。新的方案在接收时间时将两套时间同时标注进事件或任务内，在后面的主处理单元内，所有计算依据全部使用自守时时间，原GPS对时的时间则做为显示查询等显示用途。

4 新老方案的对比分析

由于运维的所有时间判定都是基于相对时间概念（注：即此事件时间相对于系统自守时的时间差）上，因此该方案能够提供一个稳定可靠的时钟源，此时间源不受如线路、EMC干扰、GPS信号等因素干扰，基于此时钟源的时间所做的判断是可信可靠的。

在原方案中例如事件超时的判定，当事件的超时设定为10天，如果此时时钟发生跳变2000年，就有可能判断为事件永不发生了。

通过引入新方案将可以有效地解决下列报文事件误判的问题

结语：

智能运维系统依托物联网和云计算技术配合,可实现：智慧监测,智慧巡检,事故处理,综合服务,设备管理等功能,为用户提供及时,准确的安全用电分析报告.作为智能变电站的关键系统，其重要性不言自明。在这样的系统中决不允许存在理论上的设计漏洞。

通过引入双时钟方案后，能够从理论上彻底地解决该系统存在的计算缺陷，从根本上提高了运维系统的可靠性。