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时钟同步系统

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GPS时钟信号输出

目前，电厂用到的GPS时钟输出信号主要有以下三种类型:

1.2.1 1PPS/1PPM输出

此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲。显然，时钟脉冲输出不含具体时间信息。

1.2.2 IRIG-B输出

IRIG(美国the Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H几种编码标准(IRIG Standard 200-98)。其中在时钟同步应用中使用***多的是IRIG-B编码，有bc电平偏移(DC码)、1kHz正弦载波调幅(AC码)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧(1fps)，每帧长为一秒。一帧共有100个码元(100pps)，每个码元宽10ms，授时系统价格，由不同正脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位(P)，见图1.2.2-1。

为便于理解，图1.2.2-2给出了某个IRIG-B时间帧的输出例子。其中的秒、分、时、天(自当年1月1日起天数)用BCD码表示，控制功能码和标准二进制当天秒数码(Straight Binary Seconds Time of Day，SBS)则以一串二进制"0"填充(CF和SBS可选用，授时系统，本例未采用)。

1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485输出

此时钟输出通过标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文，每秒输出一次。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断信息等。此输出目前无标准格式，下图为一个用17个字节发送标准时间的实例:

时钟同步系统

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为了在整个分布式控制系统中实现时间同步，通用的方法是由标准参考时间的主时钟节点，通过网络广播方式，向所有其他从节点以固定的时间间隔发送时间印记，各节点收到时间印记后，对本地时钟进行校正。这就是时间同步系统。要实现时间同步系统，首先是建立时间同步协议，包括定义时间印记的格式、传送时间印记并提取校正值的方法等，授时系统厂家，然后是在协议基础上的技术实现，包括时间校正技术和提高同步精度的技术等。

时钟同步系统介绍

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变电站时钟系统采用精准的测频与智能驯服算法，使振荡器时间频率信号与GPSwei星/北斗卫xing/外部B码时间基准保持精密同步。由于装置输出的1PPS等时间信号是内置振荡器的分频秒信号输出，同步于GPS/北斗信号但并不受GPS/北斗秒脉冲信号跳变带来的影响，相当于UTC时间基准的复现。采用了"智能学习算法"的GPS时钟，在驯服晶振过程中能够不断"学习"晶振的运行特性，并将这些参数存入板载存储器中。当外部B码时间基准出现异常或不可用时，装置能够自动切换到内部守时状态，并依据板载存储器中的参数对晶体振荡器特性进行补偿，使守时电路继续提供高可靠性的时间信息输出，同时避免了因晶体振荡器老化造成的频偏对守时指标的影响。