电力信息化系统时间同步技术研究与应用探究

邵云蛟

摘 要 近年来，电力系统不断发展，对各类信息技术的应用也愈发广泛，智能化水平显著提升。时间同步技术对于推动电力系统智能化发展十分重要，有助于促使电力系统充分发挥实效性。本文围绕该技术展开了探讨，针对其应用必要性及具体应用进行详细分析，以期为促进该技术及电力系统发展做出贡献。

关键词 电力系统;信息化;体系架构;时间同步

随着各类现代化设备在电力系统中的广泛应用，电网自动化水平提升。具体开展运行操作时，基于系统和设备型号等差异的影响，难以开展有效的信息共享操作，增加了各类故障问题出现可能性，基于此，推动电力系统信息化十分重要，因此有必要对电力信息化系统时间同步技术开展深入研究。

1 电力信息化系统时间同步技术

结合变电站实际运行和发展过程中出现的电力系统时间难以统一，导致系统运行故障问题出现可能性大幅提升的情况，有必要通过积极研发时间同步技术的方式，实现设备的互通，满足差异化授时源头的时间同步需求。基于设备的差异性，对时间同步提出的精确度要求也存在较大差异性。例如，电子互感器以及故障测距装置等，需要确保精确度不大于1ms、自动化系统以及危机保护设备等，需要确保精确度不大于10ms、变电站以及各用电终端设备的监控系统，电力采集设备以及电力调度管理系统等，对精确度的要求均为不大于1s。

2 技术应用分析

2.1 应用必要性

电力信息化系统时间同步技术隶属广域时间同步技术范畴。随着电网发展水平提升，对信息化系统的应用愈发广泛，有效开展时间同步技术的应用，对推动电网智能化发展存在积极影响，必要性较高。

（1）符合时间监测要求。为了确保各类故障的有效解决，降低其造成不良影响，需要在各相关设备中加设多种监测设备，电网运行时，倘若存在异常信息，相应监测设备或者系统会在第一时间提出警示，并将异常信息通过相应渠道输送到调度中心内，工作人员通过分析信息，明确故障出现区域，有助于缩短故障解决时间，最大化的削弱其不良影响。电网内设置的监测系统一般需要基于警告系统的时间流程，针对故障开展相应的探寻和分析操作，由此，监测设备和系统的设置，对有效的发挥时间同步技术实效性存在积极影响[1]。

（2）符合数据整理要求。实际针对电力系统，开展数据整理及分析操作时，一般需要根据信息的种类和时间对其进行分类和整合，具体整合过程中，要求有效的了解数据出现的时间，以防止时间方面的错误产生，时间同步技术符合系统相关方面的要求。

（3）符合计费系统要求。设置于电力系统内的收费系统，在设计费用收取标准时，需要结合相关的时间因素，因此应对时间进行精准的把握和分析，合理应用时间同步技术，可良好满足相关需求。

（4）符合安全认证管理要求。对于电企业而言，针对部分具有保密性要求的文件，开展的时间保密操作发挥的作用即为关键，想要达到相应目的，确保各环节时间保密操作的顺利开展，有必要重视并有效应用时间同步技术。

2.2 具体应用

（1）体系架构。该技术的体系架构主要是参考电力系统具体结构以及覆盖范围等因素进行设置的，考量范围的差异性，可将其分成三个部分。①单点一级架构。此类架构第一应考量于电力系统内相应关键节点处进行一级时间节点的建设操作，经由所创建时间节点架构，达到各用时设备针对时间同步服务提出的要求，同时，此类架构中的各以太网内部用时设备均设置了相应的NPT客户端，这些客户端时间源均为NPT服务端口。②多点一级架构。此架构需要基于单点一级架构，于电力系统内部部分关键节点上，开展相应时间节点的创建操作，同时，根据各核心节点的实际覆盖范围开展分区操作，在各划分区域中开展同步创建操作，可将其视为单点和同步架构。基于此，能够分析出，此架构的建设需要以单点一级架构作为基础。③二级同步架构。此架构是基于上述两种架构，进行创建的，其需要在省级或者市级类的供电企业内创建中转站点，随后，于各关键节点处创建一级同步时间节点，根据节点覆盖实际范围开展分区操作，各阶段对应企业时间中转服务或者客户端，省级或者市级中转服务主要指的是相应地区各用时设备开展的各时间同步服务。

（2）在时间同步系统中的应用。电力系统发展速度加快，对电网精确度提出的要求越来越高。现阶段，我国电网只能够实现站点中的局部时间同步，尚无法满足系统整体时间同步的技术需求，因此依旧有必要开展更为深入的技术研究工作。我国变电站现下开展的时间同步，需要以GPS定位系统等作为支撑，有助于保证相应技术可以发挥出较高的实效性，这也是电力系统现代化发展的基本要求。

（3）综合时间同步规划设计。我国现阶段电力系统应用网络中，主要包括以太网和SDH两种网络，两者时间同步协议存在较大差异性，前者需要基于PTP协议进行创建，后者则需要SDH协议进行创建。基于电力系统内部各站点距离较远，单纯利用以太网难以在较长的距离范围内开展有效通信，会导致网络延时等一系列问题发生，难以满足相应的时间精准度需求。因此通常来讲，相隔距离较大的站点利用分组交换的方式开展具体的通讯操作，但此类做法会使得多级交换机及路由器生成，增加系统网络结构烦琐性[2]。IEEE1588协议即便基于某种程度上达到了秒级时间同步相应需求，但仍旧要依靠外部设备进行搭配使用，因此存在较为频繁的网络硬件升级需求，会导致电网建设整体资金投入大幅增加。以成本角度加以考量，我国电力信息化系统应用最为广泛的即为SDH协议，其不仅可以实现远距离通信，且能够在不依靠硬件设备辅助的条件下，保证系统可以满足相应同步需求，有助于更好的控制电网建设投入成本。基于SDH协议，两个站点相隔较近且存在有线连接需求的站点，经由相关技术及协议的应用，能够实现有效连接，满足电力信息化系统时间同步需求。

3 结束语

综上所述，时间同步技术对于确保电力系统运行规范性和有效性而言，起到的作用十分关键，有助于相关各环节信息共享工作高效开展，及时发现和有效处理各类故障问题。现阶段，此类技术在我国的一些站点已经投入使用，但取得成果尚不明顯，还需要开展更为深入的技术研究和实践操作。

参考文献

[1] 王晓琪，丘美景.电力营销信息化条件下的配网线损精细化管理探讨[J].数字通信世界，2020，（1）：274，284.

[2] 孙强强，陈昊.信息安全态势分析方法与系统在电力信息化中的应用研究[J].电子世界，2020，（5）：174-175.