变电站内GPS对时的解决方案

在变电站中，各类自动化及继电保护装置的时间同步是进行事故分析的基准，计算机监控系统、故障录波器和微机保护装置都需要由统一的时钟源向它们提供标准时间。国内变电站主要以GPS时间信号作为主时钟的外部时间基准。

3种对时方式：硬对时（分对时或秒对时）、软对时（即由通讯报文来对时）和编码对时（应用广泛的IRIG-B对时）。

软对时是以通讯报文的方式实现的，这个时间是包括年、月、日、时、分、秒、毫秒在内的完整时间，监控系统中一般是：总控或远动装置与GPS装置通讯以获得GPS的时间，再以广播报文的方式发送到装置。这种广播的对时一般每隔一段时间广播一次，如南瑞RCS-9698CD是1分钟下发一次。报文对时会受距离限制，如RS-232口传输距离为30m。由于对时报文存在固有传播延时误差，所以在精度要求高的场合不能满足要求。

硬对时一般用分对时或秒对时，分对时将秒清零、秒对时将毫秒清零。理论上讲，秒对时精度要高于分对时。分脉冲对时方式是现在国内外微机保护较常采用。在南瑞RCS-900系列微机保护中，可以在“装置参数”中设置为“分对时”还是“秒对时”。若在液晶上有开入量显示，当有0和1的变化，则说明已经对上时了。

硬对时按接线方式又可分成差分对时与空接点方式两种。

差分是类似于485的电平信号，以总线方式将所有装置挂在上面，GPS装置定时（一般是整秒时）通过两根信号线中A（+）与B（-）的电平变化脉冲向装置发出对时信号。这种对时方式可以节省GPS输出口数、GPS装置与各保护测控装置之间的对时线，还能保证对时的总线同步；如RCS-9000系列装置就是采用差分方式对时。

空接点方式是类似于继电器的接点信号，GPS装置对时接点输出与每台保护测控装置对时输入一一对应连接。注意我们说GPS装置以空接点方式输出其实其内部是一个三极管，有方向性，而且不能承受高电压，一般要求是24伏开入，如果用户是要220V的开入要做特殊的处理。

编码对时：目前常用的IRIG-B对时，分调制和非调制两种。IRIG-B码实际上也可以看作是一种综合对时方案，因为在其报文中包含了秒、分、小时、日期等时间信息，同时每一帧报文的第一个跳变又对应于整秒，相当于秒脉冲同步信号。

为提高精度，变电站中一般采用硬对时和软对时相结合的方式，即装置通过通讯报文获取年月日时分秒信息，同时通过脉冲信号精确到ms、us，对于有编码对时口（如IRIG-B）的装置优先用编码对时。