論雙時鐘系統在變電站智能運維中的應用

劉杜 張慕婕 李霄 李璐 林瑨

1國網湖北省電力有限公司檢修公司 湖北 430050 2國家電網華中電力調控分中心 湖北 430061

0 引言

現代變電站是由多種智能化一次設備（電子式互感器、智能化開關等）和網絡化二次設備分層（過程層、間隔層、站控層）構建，建立在IEC61850標準和通信規范基礎上，能夠實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。

1 智能運維系統

智能運維系統作為現代化變電站的管理需求應運而生的，該系統主要用于繼電保護設備管理、現場作業管理、技術管理、運行管理、班組管理和技術支撐等，提升現場工作的安全、質量和效率，提高專業管理的信息化和精益化水平。

智能運維系統作為運維人員現場工作過程中長期使用的一種便攜式生產工具，應滿足結構緊湊、輕便耐用，野外防水、防塵、防摔要求，操作應簡單、易用。

2 目前網絡分析儀的主要實現方案及主要缺點

常規運維系統方案：接收GPS時間->修正時間(GPS對時時鐘模塊)

目前運維系統主要工作流程如下：從界面及網絡接收事件任務，同時從時鐘模塊獲得即刻時間標注在事件任務中，并進一步組織事件任務向后面主處理單元CPU傳遞。在主處理單元內即時或定時完成事件任務識別分析等功能。最后通過網口或界面向在線及主站上送提示等。

目前運維系統中對任務同步，多用戶數據任務管理，巡檢定時提醒等分析中大量應用的時間相關因數，如在非同步態下判斷多用戶對同一份資料的修改的先后順序，數據同步時的優先順序，定時任務的提示及裝置事件接收分析。這些功能過分依賴對時系統的準確性，當時鐘出錯等時間故障時即會導致如同步交叉錯誤，事件計算錯亂等現象發生等。

在變電站運維的實際運行過程中,由于GPS時鐘受時裝置嚴重依賴天上的衛星，受天氣及環境的影響，其時間的可靠性是得不到保證的。當出現時間跳變，GPS時鐘授時裝置故障時，運維系統中設及時間計算的功能用應有可能出現錯亂等數據異常事故，然此時我們的運維系統因時間的原因，也將出現無法準確判斷的情況出現。此時往往可能出現運維誤報警，又或閉鎖告警等,稍強的廠家可能依據前后事件的序號等特性給予他默認（在序號正確時，只能猜測可能是對的）的傳送時間。然而就算目前最好的方案，也無法準確判斷。

如上所述運維中有大量事件功能的行為判定嚴重依賴時鐘的準確性。當時鐘一旦出現問題即無法準確的問題進行定性的識別判斷。

3 引入雙時鐘系統的運維新方案

針對上述問題，本文提出一套基于雙時鐘的系統，通過研究新增一個不參與校時的時鐘用作運維事件等功能的分析基準，以避免外源對時系統故障時運維分析受到干擾，用以增強運維系統健壯性。

新方案：接收GPS時間->標注時間(GPS對時時鐘模塊+自守時時鐘模塊)

新方案與原方案的主要不同點是引入一個自守時時鐘模塊，該模塊的主要功能是提供一個不受外部干擾的恒定時鐘源，該時鐘源不接受任何其他方的授時。新的方案在接收時間時將兩套時間同時標注進事件或任務內，在后面的主處理單元內，所有計算依據全部使用自守時時間，原GPS對時的時間則做為顯示查詢等顯示用途。

4 新老方案的對比分析

由于運維的所有時間判定都是基于相對時間概念（注：即此事件時間相對于系統自守時的時間差）上，因此該方案能夠提供一個穩定可靠的時鐘源，此時間源不受如線路、EMC干擾、GPS信號等因素干擾，基于此時鐘源的時間所做的判斷是可信可靠的。

在原方案中例如事件超時的判定，當事件的超時設定為10天，如果此時時鐘發生跳變2000年，就有可能判斷為事件永不發生了。

通過引入新方案將可以有效地解決下列報文事件誤判的問題

結語：

智能運維系統依托物聯網和云計算技術配合,可實現：智慧監測,智慧巡檢,事故處理,綜合服務,設備管理等功能,為用戶提供及時,準確的安全用電分析報告.作為智能變電站的關鍵系統，其重要性不言自明。在這樣的系統中決不允許存在理論上的設計漏洞。

通過引入雙時鐘方案后，能夠從理論上徹底地解決該系統存在的計算缺陷，從根本上提高了運維系統的可靠性。