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| 編輯推薦： |
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权威组织编写，电力系统时间同步领域的*本专著。
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| 關於作者： |
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张道农，华北电力设计院工程有限公司教授级高级工程师。简介如下：A．1985年至今从事电力系统（电力系统一次、继电保护及安全自动装置、自动化、通信等）设计工作28年，完成项目工程项目400余项。如华北--华中联网工程、东北--华北联网工程、中蒙直流工程、阳城电厂及阳城电厂送出工程、托克托电厂及阳城电厂送出工程等；其中：主编并主持华北电网十一五二次系统规划设计，并获中国设计协会二等奖。B．主编或主持十余项国家标准、电力行业标准、国家电网公司标准的编写；C．国家科技部973、863评审专家；中电联、电机工程学会、国家电网公司、五大发电集团公司指定评审专家。D．发表论文百余篇，入选并参加2010 CIGRE年国际大电网会议（法国巴黎）。E．电气专业监理工程师任职资格、注册电气工程师任职资格、 IPMP C级证书F．《电力系统自动化设备》杂志、《电力系统保护与控制》（原继电器）杂志、赛尔电力自动化杂志编委。G．多届华北电力技术院（华北电网有限公司）、华北电力设计院的特级、A级专家。
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前言第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 562. 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-422485 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-0183902. 5. 2 IEC 61850MMS 通信 952. 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 1825. 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 2246. 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 231A.1.1 DLT 1100.12009《电力系统时间同步系统 第1部分：技术规范》 231A. 1. 2 DLT 1100. 22013《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》 232A. 1. 3 《电力系统北斗卫星授时应用接口 第1部分：技术规范》 233A. 1. 4 QGDW 19192013《基于数字同步网频率信号的时间同步技术规范》 233A. 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 234A. 2. 1 GBT 268662011《电力系统的时间同步系统检测规范》 234A. 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
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随着特高压电网、智能电网和互联电网的发展, 我国电网迫切需要在统一的时间基准下运行, 以满足电网同步采样﹑系统稳定性判别﹑线路故障定位﹑故障录波和分析﹑事故反演等应用对时间一致性的要求。同时, 随着电力系统对时间精度的要求越来越高, 电力系统时间同步技术也受到了越来越多的关注。目前, 在我国已经投运的智能变电站中出现了不少由时间同步技术引起的问题, 经分析, 这主要是因为对时间同步技术及相关标准的理解与应用存在欠缺。因此, 需要一部系统、全面地介绍电力系统时间同步技术的书籍来为时间同步技术在电力系统中的应用提供参考。本书围绕电力系统时间同步技术, 对时间的基本概念及相关技术、电力系统时间同步系统、时间同步技术在电力系统中的应用、电力系统时间同步检测技术、典型工程应用进行了详细的讲述, 最后进行了分析与展望。其中第1 章为时间的基本概念及相关技术, 描述了时间作为一个物理量存在的概念, 以及授时、高精度时间频率传递、定时、守时等相关技术; 第2 章为电力系统时间同步系统, 主要介绍了电力系统常用的授时接口、授时信号、通信协议、时间同步装置、时间同步网, 并论述了时间同步在线监测技术及时间同步系统的安全性; 第3 章为时间同步技术在电力系统中的应用, 主要描述了电力系统应用时间同步技术的场合和应用方法; 第4 章为电力系统时间同步检测技术, 主要介绍了与时间同步相关的装置的检测方法、检测内容等; 第5 章为典型工程应用, 主要描述了电力系统应用时间同步技术的典型工程, 给出了典型工程的方案及其特点; 第6章为分析与展望, 分析了电力系统时间同步系统的性能和安全性, 展望了时间同步技术的发展方向及其在其他行业的应用。最后在附录中对相关的国家标准及行业标准进行了简要介绍。本书的编写人员为我国时间同步技术领域的专家, 具有坚实的理论功底和丰富的实践经验, 与国内外同行保持着广泛的技术交流与合作, 同时也是该技术领域的国家标准和行业标准的主要起草人员。本书不仅介绍了时间同步相关技术和电力系统时间同步系统的基础知识; 而且将电力系统对时间同步技术的需求进行分类, 并分别提出了指标要求; 同时介绍了时间同步检测技术; 最后详细描述了典型工程应用。因此本书兼具理论参考价值与工程实践价值, 既可作为电力系统自动化专业高校师生的参考书, 也可为电力系统自动化专业的科研人员、技术管理人员、规划设计人员、运维人员、检测人员提供参考。编者对关注本书出版的国网电力科学研究院原副总工程师、全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会SAC TC82 原主任委员刘国定先生和中国电力科学研究院厂站自动化及远动室原主任、SAC TC82 委员、中国电机工程学会电力系统自动化专业委员会远动及厂站自动化专业副主任陆天健先生表示感谢!最后, 欢迎读者对本书的疏漏之处给予批评指正!编 者2016 年1 月
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