电力系统时间同步装置监测系统设计与实现

摘要

随着电力系统快速发展，电力系统时间同步技术也在不断更新换代，一个电力系统的时间稳定性将很大程度上取决于其所采用时间同步技术的成熟度。伴随着全球各个国家和区域的电网系统大区域互联技术推广，电力系统对授时的实时性和稳定性要求提升到一个新的高度。
　　电力系统中的时间同步，分为绝对时间同步和相对时间同步。绝对时间同步是要求时钟和国际标准时间UTC的同步;相对时间同步是一个系统内部各部分之间的时钟保持同步。对于广域网时间同步系统而言，主要关心的是相对时间同步。如果保证电网各部分的时钟能够与国际标准时间同步，并保持在微小的时间误差范围内，那么自然就能够保证各部分的相对时间同步，如何建立一个标准化的参考授时源，显得尤为重要。
　　电力系统时间同步装置作为授时的核心装置，要完成接收时间信号源信号、传输处理信号、完成授时的任务。随着电力系统的分散点逐渐链接为巨大的电力网络，智能电网和电力调度系统对精确时间同步提出更高要求，单一时钟源已经无法满足日益提升的电力系统授时的要求，多源时间同步不断发展，已经成为我国电力授时的主要授时方式。
　　本文充分考虑到多卫星信号源授时装置进行改进和开发的特点和难点，基于NTP时间同步协议原理，对电力系统时间同步装置进行进一步设计与实现，在同步时钟硬件方面，通过双主时钟之间的冗余授时完成时间同步工作，这种技术的双时钟源授时方式不仅安全可靠，并且一旦出现故障的情况下，能够通过告警装置自动告警，让维护人员及时进行维修。本系统留置有多个扩展接口，可以根据需求随时用插件进行扩展升级，对于电力系统的网络调整，级别调整带来极大的便利性。本系统在软件控制方面，将企业级SSH框架和C/S结构与B/S结构想结合，采用MVC设计模式，用MyEclipse进行开发，实现了对硬件装置的参数监控、web资格认证、软件控制参数设置等主要模块，采用了SQLSever2005进行数据库服务器开发，从而构成各部分相互关联的时间同步装置监测系统。同时注重用户体验，软件界面上力求简洁，为操作技术人员实时掌控授时状态，延伸扩展授时站点，以及即时提取数据参数等操作提供很大便利。
　　本文针对双时钟源授时系统的需求，做了详细分析，充分考虑了系统的现状以及未来发展中可能面临的调整和扩展规划，不仅仅做到在当前系统的控制中满足控制要求，更要在扩展后做好准备。首先，本文对整个授时系统需求做了全面分析，制定了设计目标和安全要求;其次，在设计过程中充分考虑到便捷性和用户操作的可靠性，做到简洁明了、易于操作，在程序设计与实践中详细论述了各个主要系统框架的实现过程，并用实际测试结果论述了系统的可靠性;最后，在数据库的存储和安全方面，采用技术成熟且可靠性高的SQLSever2005进行开发，并且考虑到数据库一旦出现问题的后果严重性，采用热备份手段，力求保障数据库系统的安全。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 当前世界主要授时系统

1．3 同步时间系统的应用现状

1．4 论文的主要工作和章节安排

第2章 系统设计总体需求

2．1 北斗全球定位系统概述

2．2 GPS全球定位系统概述

2．3 电力系统综合时钟校时方式

2．4 基于GPS和北斗的时间同步装置设计原理

2．5 多源时间同步系统站点内部架构

2．5．1 主站配置

2．5．2 子站配置

2．6 同步装置软件控制系统关键技术

2．6．1 C／S结构

2．6．2 B／S结构

2．6．3 MVC设计模式

2．6．4 SSH框架

第3章 需求分析

3．1 总体要求

3．2 系统功能结构

3．3 系统需求分析

第4章 系统总体设计

4．1 系统目标和原则

4．2 系统设计原则

4．3 系统安全设计

4．3．1 安全防护原则

4．3．2 系统安全技术

4．4 系统硬件网络架构

4．5 系统功能架构设计

4．6 数据库设计

4．7 系统接口设计

4．7．1 外部接口设计

4．7．2 其他接口设计

第5章 时间同步装置主时钟设计

5．1 主时钟设计原理和要求

5．2 主时钟硬件模块设计

5．3 主时钟面板构成设计

5．4 主时钟装置背板设计

5．5 系统开发工具和环境配置

5．5．1 开发工具

5．5．2 环境配置

第6章 系统功能实现

6．1 管理单元WEB设置

6．2 同步装置管理软件

6．2．1 软件初始安装

6．2．2 系统首页

6．2．3 各功能界面实现

6．2．4 参数管理模块实现

6．3 工程实际中的应用

第7章 结论

参考文献

致谢