一、电厂GPS时钟(GPS卫星时钟同步系统、GPS校时系统、GPS授时系统)的概述
随着电力系统自动化技术的发展,系统对时间统一的要求越来越迫切,对时间的同步精度也越来越高,我们研制的W系列电厂GPS时钟是专门为电力系统的自动化提供高精度时间基准的时钟同步设备。该设备以美国导航卫星*定位系统为时间基准，时间同步精度0.1us，它选用美国专业生产厂家生产的GPS接收机部件进行二次研制开发而成。它可以同时跟踪视场内的12颗GPS卫星，自动选择*星座进行定位，定时，输出与世界协调时时间同步精度0.1us的秒脉冲，按照一定格式经串行口输出日期、时间，供电力系统需要标准时间尺度的各种自动化装置使用。
本设备采用单片机控制，软硬件结合的技术设计，充分利用接收组件的潜力。因此系统具有可靠性高，功能多，精度高，性价比好和操作方便等特点，*可以满足电力系统时间同步要求。它的使用推广，将大大促进和提高电力系统的事故分析，故障测距和继电保护等自动化技术的发展。
装置采用模块化设计，支持TOD、IRIG-B、PPS、PPM、PPH、PPD、NTP、PTP和报文等多种时间信号输出。根据信号输出电平特性或类型的不同，分成TTL、RS422/485、空接点、RS232、交流B码、NTP、DCF77和光纤等八种信号输出卡板，可满足当前用户的各种需求。
二、电厂GPS时钟的功能
设备采用全模块化设计，即插即用，能配置灵活由GPS接收机、北斗接收机、B码信号输入、铷原子钟、恒温晶振、冗余分配切换单元、时码产生单元、频标分配单元、NTP服务器、IEEE1588协议、电源、显示单元和监控管理单元组成。其功能主要包括：
1.接收GPS、北斗、IRIG-B时间码授时信号
2.可以产生2/5/10MHz、E1、1PPS/M/H、IRIG-B、TOD、NTP、PTP、DCF77等时间频率信号
3.支持单GPS、单北斗、双GPS、双北斗、 GPS/北斗双系统卫星接收机配置。
4.装置采用全模块化即插即用结构设计，支持板卡热插拔，配置灵活，维护方便。为将来其它信号基准源(珈俐略卫星信号、上游地面链路的DCLS信号、PTP、NTP时间基准信号等) 的接入提供了方便，为今后建设三网合一的数字同步网打下基础。同时为将来现场改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。
5.装置不仅实现了板卡全兼容，还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台，具备优异的兼容能力。装置可提供多路脉冲信号（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接点、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信号（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信号（有源、无源）、时间报文（RS232、RS422/485、光）、PTP、NTP/SNTP网络时间信号，可以满足电厂/变电站内不同设备的对时接口要求。
三、电厂GPS时钟的信号输出
装置采用插卡式结构，信号输出接口的数量和种类可通过增加相应的插卡来实现。zui多可插7块信号输出卡。
序号 | 插卡名称 | 插卡对时信号 |
1 | 空接点脉冲信号输出卡 | 每块可输出12路空接点脉冲信号，可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。 |
2 | 差分脉冲信号输出卡 | 每块可输出12路差分脉冲（即RS422电平脉冲）信号，可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。 |
3 | TTL脉冲信号输出卡 | 每块可输出12路TTL电平的脉冲信号，可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。 |
4 | 4路串口信号输出卡 | 每块以DB9头的接线方式输出四路串口信号，可根据需要设置为RS232串口信息输出和RS422/485串口信息输出。 |
5 | 12路串口信号输出卡 | 每块以端子接线方式输出12路串口信号，可根据需要设置为RS232串口信息输出和RS422/485串口信息输出。 |
6 | IRIG-B（TTL）信号输出卡 | 每块可输出12路TTL电平IRIG-B信号。 |
7 | IRIG-B（422）信号输出卡 | 每块可输出12路RS422电平IRIG-B信号。 |
8 | IRIG-B（AC）信号输出卡 | 每块可输出12路正弦调制（AC）IRIG-B信号，幅度可调。 |
9 | DCF77信号输出卡（两线） | 每块可输出12路DCF77信号。 |
10 | DCF77信号输出卡（三线） | 每块可输出8路DCF77信号。 |
11 | 网络对时信号输出卡 | 每块可输出1路NTP网络对时信号。 |
12 | 光信号输出卡 | 每块光信号输出卡直接输出3路光信号（B码、脉冲、时间报文），光信号格式通过印制板上的短路块实现。 |
13 | IEEE1588信号输出卡 | 每块可输出1路IEEE1588（PTP）网络对时信号。 |
另外，可根据用户需要设计特定的信号输出卡。
四、电厂GPS时钟的技术参数
1． 10MHz频率源
输出幅度： 12dBm±1dB
准 确 度： ≤1E-12（开机48小时以后，GPS锁定状态，24小时平均准确度）
稳 定 度： ＜6 E -10/1ms
＜1 E -10/10ms
＜6 E -11/100ms
＜1 E-11/1s
＜5 E-12/10s
＜3 E-12/100s
＜1 E-12/日（GPS锁定）
相位噪声： ≤ -90dBc/Hz @10Hz
≤-130dBc/Hz @100Hz
≤-140dBc/Hz @1kHz
≤-155dBc/Hz ≥10kHz
失真： 谐波≤-50dBc
2． 1MHz、5MHz时钟源，与10MHz同源
输出阻抗：50欧姆。
3． IRIG-B时间码（符合GJB2242-94标准）
IRIG-B（DC）
输出电平：RS-422，TTL；
同步精度：优于0.2us。
IRIG-B（AC）
电平（Vp-p）：0.5～11
调制度：3：1
4． 1PPS秒脉冲
电平：TTL电平；
抖动：<1ns；
上升沿：<10ns；
输出阻抗：50欧姆；
授时精度：100ns。
5． NTP网络对时接口：RJ45，10/100M自适应网络接口，对时精度：1-10ms
6． PTP网络信号输出： RJ45，对时精度：100nS
7． ASCII时间码：年月日时分秒，9600，n，8，1
8． 电源：220V±20％； 50Hz±3Hz。
9． 可靠性指标
平均*工作时间：MTBF≥8000h；
平均维修时间：MTTR≤0.5h；
冲击、振动要求：符合GJB2242-94《时统设备通用规范》3.8.5和3.8.6的规定。
盐雾、霉菌要求：符合GJB2242-94《时统设备通用规范》3.6.7和3.8.8的规定。
电磁兼容性：满足GJB151.4-86对时间频率标准的要求。
10． 物理及环境参数
尺寸： 标准1/2U上架机箱
重量： <3Kg
电源： 220V±10％ 50Hz±5％
工作温度：-10℃～ 40℃
存贮温度：-25℃～ 70℃
工作湿度：≤80%（无冷凝）
存储湿度：≤95%（无冷凝）
