第1章 时间的基本概念及相关技术 1
1.1 时间的基本概念 1
1.1.1 天文时 2
1.1.2 原子时 4
1.1.3 协调世界时 5
1.2 现代授时技术 7
1.2.1 短波授时 7
1.2.2 长波授时 8
1.2.3 低频时码授时 9
1.2.4 卫星授时 12
1.2.5 其他授时技术 23
1.2.6 各种授时方法比较 26
1.3 高精度时间频率传递技术 27
1.3.1 卫星双向法 27
1.3.2 卫星共视法 29
1.3.3 卫星全视法 30
1.3.4 载波相位法 31
1.3.5 搬运钟法 31
1.4 定时技术 32
1.4.1 定时原理 32
1.4.2 定时终端 32
1.4.3 定时误差分析及处理方法 41
1.5 守时技术 45
1.5.1 频标 45
1.5.2 频标的技术指标 51
1.5.3 提高守时能力的方法 53
参考文献 54
第2章 电力系统时间同步系统 56
2.1 时间同步简介 56
2.2 电力系统时间同步简介及发展历程 57
2.2.1 电力系统时间同步简介 57
2.2.2 电力系统时间同步发展历程 62
2.3 电力系统时间同步系统常用授时接口 64
2.3.1 TTL直流电平输出接口 64
2.3.2 RS-232串行输出接口 64
2.3.3 RS-422/485差分电平输出接口 65
2.3.4 交流输出接口 66
2.3.5 静态空接点输出接口 66
2.3.6 光纤接口 67
2.3.7 RJ45以太网接口 67
2.3.8 时间同步信号与接口类型的关系 68
2.4 电力系统时间同步系统相关授时信号 69
2.4.1 脉冲信号 69
2.4.2 串行口时间报文 70
2.4.3 IRIG-B码 72
2.4.4 网络时间协议（NTP） 73
2.4.5 精确时间同步协议（PTP） 79
2.4.6 DCLS时码 89
2.5 电力系统时间同步系统常用通信协议 90
2.5.1 NMEA-0183 90
2.5.2 IEC 61850/MMS通信 95
2.5.3 IEC 60870-5-104规约 96
2.6 电力系统时间同步装置 97
2.6.1 时间同步装置的输入 97
2.6.2 多时间源输入的选择 99
2.6.3 时间同步装置的内部时钟 100
2.6.4 时间同步装置的输出 101
2.7 电力系统时间同步网 101
2.8 时间同步在线监测 106
2.8.1 时间同步在线监测系统 106
2.8.2 时间同步在线监测实施原则 108
2.8.3 智能变电站时间同步在线监测方案 109
2.8.4 常规变电站时间同步在线监测方案 110
2.9 时间同步系统安全性 110
2.9.1 时钟源安全性 111
2.9.2 数据流安全性 111
参考文献 113
第3章 时间同步技术在电力系统中的应用 115
3.1 电力调度控制中心时间同步技术 115
3.1.1 时间同步系统构成及功能 116
3.1.2 应用分析 117
3.2 厂站端时间同步技术 120
3.2.1 常规变电站时间同步系统 120
3.2.2 智能变电站时间同步系统 124
3.2.3 电厂时间同步系统 129
3.3 配电网时间同步技术 131
3.3.1 配电网概述 132
3.3.2 配电网中的时间同步应用 133
3.4 时间同步技术在电力系统故障分析中的应用 137
3.4.1 利用故障录波器进行故障分析 138
3.4.2 利用微机型继电保护装置进行故障分析 139
3.4.3 利用广域保护系统进行故障分析 142
3.4.4 利用行波测距进行故障分析 144
参考文献 147
第4章 电力系统时间同步检测技术 148
4.1 时间同步检测方法 148
4.1.1 主要测试设备 150
4.1.2 输出信号检测 151
4.1.3 守时性能测试 157
4.1.4 接收灵敏度测试 157
4.1.5 状态指示测试 158
4.1.6 告警输出功能测试 158
4.1.7 延时补偿检测 159
4.1.8 电网频率测量测试 159
4.2 时间同步检测类型 159
4.2.1 实验室检测 160
4.2.2 出厂检验 162
4.2.3 现场检测 162
4.2.4 安全性检测 165
4.3 时间同步测试仪 168
4.3.1 基本组成及工作原理 169
4.3.2 主要测试功能 171
4.3.3 主要性能指标 175
4.3.4 典型产品 176
参考文献 177
第5章 典型工程应用 178
5.1 脉冲／编码同步方式工程应用 178
5.1.1 上海徐行500kV变电站时间同步系统 178
5.1.2 延安洛川750kV智能变电站时间同步系统 180
5.1.3 哈密南—郑州±800kV特高压直流输电工程时间同步系统 182
5.1.4 晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程时间同步系统 185
5.2 PTP网络同步方式工程应用 188
5.2.1 无锡西泾220kV智能变电站时间同步系统 188
5.2.2 辽宁何家220kV智能变电站时间同步系统 194
5.2.3 河北苏正220kV智能变电站时间同步系统 198
5.2.4 陕西户县330kV智能变电站时间同步系统 200
5.2.5 长春南（金城）500kV智能变电站时间同步系统 203
5.3 广域时间同步方式工程应用 206
5.3.1 海南电网时间同步系统 206
5.3.2 浙江电力时间同步网 210
5.3.3 苏州玉山500kV智能变电站时间同步系统 216
参考文献 221
第6章 分析与展望 223
6.1 时间同步系统性能分析 223
6.1.1 时间信号及信息接口的规范 223
6.1.2 电力系统对时间精度的要求 224
6.1.3 时间获取与传递的安全性分析 224
6.2 时间同步技术展望 224
6.2.1 频标系统的发展 225
6.2.2 天地互备的时间同步网 226
6.2.3 统一在线时间监测 227
6.2.4 智能电网对时间同步的需求 228
参考文献 230
附录A 电力系统时间同步技术相关标准简介 231
A.1 技术标准简介 231
A.1.1 DL/T 1100.1—2009《电力系统时间同步系统 第1部分：技术规范》 231
A.1.2 DL/T 1100.2—2013《电力系统的时间同步系统 第2部分：基于局域网的精确时间同步》 232
A.1.3 《电力系统北斗卫星授时应用接口 第1部分：技术规范》 233
A.1.4 Q/GDW 1919—2013《基于数字同步网频率信号的时间同步技术规范》 233
A.1.5 《电力系统时间同步系统 第3部分：基于数字同步网的时间传输技术规范》 233
A.1.6 《电力系统时间同步系统 第4部分：测试仪技术规范》 233
A.2 检测标准简介 234
A.2.1 GB/T 26866—2011《电力系统的时间同步系统检测规范》 234
A.2.2 《电力系统北斗卫星授时应用接口 第2部分：检测规范》 234
索引 235