基于FPGA的闰年自动识别IRIG_B码的设计

利用先进的可编程逻辑器件——FPGA,根据国际中IRIG_B码的定义,采用verilog语言进行代码编写.经过细腻的分析判断,把复杂的乘法运算判断变为简单的加法运算.利用加法运算,实现闰年的自动识别.经过在isplevel平台上面的测试仿真,验证生成的IRIG_B码具有闰年自动识别的功能.方法简单,准确率高,生成的IRIG_B满足时钟同步要求.

电网时钟系统的北斗/GPS双模同步技术研究

现代电力系统覆盖范围广,各种系统和自动化装置都要求严格的时钟同步;目前应用于我国电网中的时间同步技术主要是基于美国全球定位系统(GPS)的卫星授时;从电网的安全性和稳定性出发,对基于北斗/GPS双模授时的时间同步技术进行了研究,设计了采用多同步源自适应同步技术,北斗、GPS和本地高稳恒温晶体振荡器(OCXO)互为热备的时间同步系统;该系统时间同步精度优于±0.1μs,守时精度优于1μs/min,符合电网时间同步系统技术要求,具有一定的实用价值和推广应用价值。

基于GPS和IEEE-1588协议的时钟同步装置的研制

面对电力系统对同步时钟的迫切需求,如何保证同步时钟的精度和可靠性成为重要问题。基于GPS和IEEE-1588协议,主要利用FPGA技术研制了一种时钟同步装置。该装置可同时进行IEEE-1588同步和接收GPS、IRIG-B码同步源发送的秒同步信号,可供选择的同步方式保证了同步的可靠性;在以太网物理层和MAC层之间的MII处检测和标记1588报文是实现高精度同步的关键方法,且1588校正本地时钟时实现了平滑修正。测试结果显示1588同步误差小于500ns,该装置具有同步精度高、可靠性好的特点,将其应用于同步相量测量单元(PMU)中,可以满足电力系统广域测量对同步时钟的要求。

IRIG-B时间码在同步相量测量装置(PMU)中的应用

IRIG-B时间码以其优越的性能成为时间统一系统的首选码型,被广泛应用于时间信息传输系统中。针对电力系统中同步相量测量装置(PMU)对同步时钟的需求,讨论了IRIG-B时间码在PMU的时钟同步中的应用。电力系统要求PMU的时钟同步误差不大于1μs,本文利用IRIG-B时间码数据全面、对时精度高、不需要人工预置等优点,设计了面向PMU的时钟同步系统,同时给出了其主、从时钟的设计框架,以及利用FPGA进行IRIG-B(DC)码编码、解码的方法。经验证,IRIG-B应用于PMU中可以提高其测量精度。

合并单元测试仪同步功能的设计与应用

结合智能变电站对合并单元测试仪时间同步方式和精度的要求,提出了一种多时钟源的时钟同步设计方案。该方案中时钟源可以从GPS/北斗、内部时钟、外部秒脉冲、外部IRIG_B(DC)码任选一种,输出多种形式的高精度IRIG_B(DC)和秒脉冲信号。介绍合并单元测试仪的整体功能、同步功能的硬件设计和软件设计、该同步功能的应用。具备该同步功能的测试仪可以满足智能变电站中二次设备的同步检测,确保其安全可靠运行。

具有GPS时间同步功能的高精度数字钟的设计

针对当前电力系统广泛应用的IRIG-B时间码,提出一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的具有GPS对时功能同时输出高精度秒脉冲的数字钟的设计方案。通过IRIG_B(DC)码的解码模块输出时、分、秒的信息传输给控制显示模块,最后通过数码管显示实时时间,同时输出高精度的秒脉冲。通过Modelsim仿真平台和以Altera的EP4CE6F17C8为核心器件的硬件平台验证该方案可以实现微妙级的同步精度。

电力系统自动化GPS精确对时的解决方案

针对电力系统及自动化统一对时，提出了一个变电站内共享一台 Ｇ Ｐ Ｓ，利用 Ｇ Ｐ Ｓ 同步产生 Ｉ Ｒ Ｉ Ｇ＿ Ｂ 码，通过 Ｒ Ｓ＿４２２／４８５ 对所有微机保护及自动化装置统一对时，该方案具有 Ｇ Ｐ Ｓ资源共享，对时准确等特点。