[实用新型]一种同步相量测量装置时钟源

说明书

技术领域

本实用新型涉及授时系统技术领域，特别涉及一种同步相量测量装置时钟源。

背景技术

目前，同步向量测量技术研究大多均建立在GPS时钟稳定可靠的前提下，一旦GPS信号丢失，同步向量测量装置(PMU)将无法正常工作。GPS信号来源于美国，是由美国军方掌控的，对我国来说存在没有自主控制权的问题。美国政府“局部屏蔽GPS信号”技术试验(即在需要的时候可以局部关闭GPS信号)于2000年1月获得成功，使得其可用性和授时精度均受制于美国的GPS政策。且GPS接收模块输出的时间信号随机误差较大，例如标称时间精度为1ms的OEM板，其秒脉冲偏差可能达到10ms，因此，直接利用GPS接收机输出的时间信号和秒脉冲信号校准时钟源，很难保证同步相量测量装置所要求的时间精度。因此，直接利用GPS接收机输出的时间信号，必然影响同步相量测量装置的测量质量。

电力安全是我国国家安全的一个重要组成部分，GPS的可靠性与手段单一性已成为制约我国同步向量测量装置(PMU)商用化及电力系统其它基于GPS应用发展的一个重要因素。为解决以上的问题，一种方法是采用高精度晶振修正GPS秒脉冲产生精确时钟信号，该方法只能消除GPS秒脉冲的随机误差，但不能打破GPS对我国精密授时的垄断；另一种方法是采用几个不同的卫星时钟系统，如：全球卫星导航系统和北斗卫星导航系统进行相互比较效验，以提高卫星时钟的精度和可靠性；该方法实现复杂，目前尚未建立完整的数学模型与理论依据。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种同步相量测量装置时钟源，包括微处理器、键盘输入模块、时间显示模块、与微处理器相连接的GPS模块、高精度本地钟模块和232、422扩展模块，所述的微处理器与高精度晶振同步北斗秒脉冲模块相连接，所述的高精度晶振同步北斗秒脉冲模块包括北斗授时接收模块、计数器、恒温高精度晶振模块和中央处理器CPU，所述的北斗授时接收模块的输出端与计数器相连接，所述的恒温高精度晶振模块通过倍频器与计数器相连接，所述的计数器与中央处理器CPU相连接。

所述的高精度晶振同步北斗秒脉冲模块的中央处理器CPU采用单片机，其型号为AT89C52。

所述的微处理器采用单片机，其型号为STC11F16。

所述的GPS模块采用型号GPS15L OEM。

所述的北斗授时接收模块采用型号7X-BDM。

所述的恒温高精度晶振模块采用型号DS3232。

本实用新型采用上述结构，具有以下优点：1、在北斗信号正常时，同步向量测量装置(PMU)跟踪输入北斗秒脉冲(1pps--One pulse per second)跳变；在北斗1pps失效时，同步向量测量装置(PMU)能迅速判别北斗秒脉冲为不正常时钟源，自动选择GPS秒脉冲修正本地时钟；2、针对北斗授时接收模块输出的秒脉冲信号存在较大的随机误差，不存在累计误差；而高精度晶振时钟信号不存在随机误差，在较短时间内累计误差也很小的特点，通过建立北斗1pps随机误差数学模型，对一段时间内相邻两北斗秒脉冲间的计数值求动态平均并取整，提出了在屏蔽北斗伪秒脉冲后利用高精度晶振在线修正北斗1pps随机误差的方法，据此方法研制出同步向量测量装置(PMU)的时钟源，能够有效的消除北斗秒脉冲信号的随机误差，提高时间精度，保证同步测量装置的测量质量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

图1为本实用新型的逻辑结构框图；

图2为本实用新型中高精度晶振同步北斗秒脉冲模块的逻辑结构框图；

在图1～图2中，1、微处理器；2、键盘输入模块；3、时间显示模块；4、GPS模块；5、高精度本地钟模块；6、计数器；7、恒温高精度晶振模块；8、倍频器；9、北斗授时接收模块。

具体实施方式