電力信息化系統時間同步技術研究與應用探究

邵云蛟

摘 要 近年來，電力系統不斷發展，對各類信息技術的應用也愈發廣泛，智能化水平顯著提升。時間同步技術對于推動電力系統智能化發展十分重要，有助于促使電力系統充分發揮實效性。本文圍繞該技術展開了探討，針對其應用必要性及具體應用進行詳細分析，以期為促進該技術及電力系統發展做出貢獻。

關鍵詞 電力系統;信息化;體系架構;時間同步

隨著各類現代化設備在電力系統中的廣泛應用，電網自動化水平提升。具體開展運行操作時，基于系統和設備型號等差異的影響，難以開展有效的信息共享操作，增加了各類故障問題出現可能性，基于此，推動電力系統信息化十分重要，因此有必要對電力信息化系統時間同步技術開展深入研究。

1 電力信息化系統時間同步技術

結合變電站實際運行和發展過程中出現的電力系統時間難以統一，導致系統運行故障問題出現可能性大幅提升的情況，有必要通過積極研發時間同步技術的方式，實現設備的互通，滿足差異化授時源頭的時間同步需求。基于設備的差異性，對時間同步提出的精確度要求也存在較大差異性。例如，電子互感器以及故障測距裝置等，需要確保精確度不大于1ms、自動化系統以及危機保護設備等，需要確保精確度不大于10ms、變電站以及各用電終端設備的監控系統，電力采集設備以及電力調度管理系統等，對精確度的要求均為不大于1s。

2 技術應用分析

2.1 應用必要性

電力信息化系統時間同步技術隸屬廣域時間同步技術范疇。隨著電網發展水平提升，對信息化系統的應用愈發廣泛，有效開展時間同步技術的應用，對推動電網智能化發展存在積極影響，必要性較高。

（1）符合時間監測要求。為了確保各類故障的有效解決，降低其造成不良影響，需要在各相關設備中加設多種監測設備，電網運行時，倘若存在異常信息，相應監測設備或者系統會在第一時間提出警示，并將異常信息通過相應渠道輸送到調度中心內，工作人員通過分析信息，明確故障出現區域，有助于縮短故障解決時間，最大化的削弱其不良影響。電網內設置的監測系統一般需要基于警告系統的時間流程，針對故障開展相應的探尋和分析操作，由此，監測設備和系統的設置，對有效的發揮時間同步技術實效性存在積極影響[1]。

（2）符合數據整理要求。實際針對電力系統，開展數據整理及分析操作時，一般需要根據信息的種類和時間對其進行分類和整合，具體整合過程中，要求有效的了解數據出現的時間，以防止時間方面的錯誤產生，時間同步技術符合系統相關方面的要求。

（3）符合計費系統要求。設置于電力系統內的收費系統，在設計費用收取標準時，需要結合相關的時間因素，因此應對時間進行精準的把握和分析，合理應用時間同步技術，可良好滿足相關需求。

（4）符合安全認證管理要求。對于電企業而言，針對部分具有保密性要求的文件，開展的時間保密操作發揮的作用即為關鍵，想要達到相應目的，確保各環節時間保密操作的順利開展，有必要重視并有效應用時間同步技術。

2.2 具體應用

（1）體系架構。該技術的體系架構主要是參考電力系統具體結構以及覆蓋范圍等因素進行設置的，考量范圍的差異性，可將其分成三個部分。①單點一級架構。此類架構第一應考量于電力系統內相應關鍵節點處進行一級時間節點的建設操作，經由所創建時間節點架構，達到各用時設備針對時間同步服務提出的要求，同時，此類架構中的各以太網內部用時設備均設置了相應的NPT客戶端，這些客戶端時間源均為NPT服務端口。②多點一級架構。此架構需要基于單點一級架構，于電力系統內部部分關鍵節點上，開展相應時間節點的創建操作，同時，根據各核心節點的實際覆蓋范圍開展分區操作，在各劃分區域中開展同步創建操作，可將其視為單點和同步架構。基于此，能夠分析出，此架構的建設需要以單點一級架構作為基礎。③二級同步架構。此架構是基于上述兩種架構，進行創建的，其需要在省級或者市級類的供電企業內創建中轉站點，隨后，于各關鍵節點處創建一級同步時間節點，根據節點覆蓋實際范圍開展分區操作，各階段對應企業時間中轉服務或者客戶端，省級或者市級中轉服務主要指的是相應地區各用時設備開展的各時間同步服務。

（2）在時間同步系統中的應用。電力系統發展速度加快，對電網精確度提出的要求越來越高。現階段，我國電網只能夠實現站點中的局部時間同步，尚無法滿足系統整體時間同步的技術需求，因此依舊有必要開展更為深入的技術研究工作。我國變電站現下開展的時間同步，需要以GPS定位系統等作為支撐，有助于保證相應技術可以發揮出較高的實效性，這也是電力系統現代化發展的基本要求。

（3）綜合時間同步規劃設計。我國現階段電力系統應用網絡中，主要包括以太網和SDH兩種網絡，兩者時間同步協議存在較大差異性，前者需要基于PTP協議進行創建，后者則需要SDH協議進行創建。基于電力系統內部各站點距離較遠，單純利用以太網難以在較長的距離范圍內開展有效通信，會導致網絡延時等一系列問題發生，難以滿足相應的時間精準度需求。因此通常來講，相隔距離較大的站點利用分組交換的方式開展具體的通訊操作，但此類做法會使得多級交換機及路由器生成，增加系統網絡結構煩瑣性[2]。IEEE1588協議即便基于某種程度上達到了秒級時間同步相應需求，但仍舊要依靠外部設備進行搭配使用，因此存在較為頻繁的網絡硬件升級需求，會導致電網建設整體資金投入大幅增加。以成本角度加以考量，我國電力信息化系統應用最為廣泛的即為SDH協議，其不僅可以實現遠距離通信，且能夠在不依靠硬件設備輔助的條件下，保證系統可以滿足相應同步需求，有助于更好的控制電網建設投入成本。基于SDH協議，兩個站點相隔較近且存在有線連接需求的站點，經由相關技術及協議的應用，能夠實現有效連接，滿足電力信息化系統時間同步需求。

3 結束語

綜上所述，時間同步技術對于確保電力系統運行規范性和有效性而言，起到的作用十分關鍵，有助于相關各環節信息共享工作高效開展，及時發現和有效處理各類故障問題。現階段，此類技術在我國的一些站點已經投入使用，但取得成果尚不明顯，還需要開展更為深入的技術研究和實踐操作。

參考文獻

[1] 王曉琪，丘美景.電力營銷信息化條件下的配網線損精細化管理探討[J].數字通信世界，2020，（1）：274，284.

[2] 孫強強，陳昊.信息安全態勢分析方法與系統在電力信息化中的應用研究[J].電子世界，2020，（5）：174-175.