[实用新型]一种基于太阳能发电的北斗/GPS双模授时装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种基于太阳能发电的北斗/GPS双模授时装置。

背景技术

电力系统是与时间密切相关的系统，各个参数如电压、电流、相角和功角的变化，均是与时间轴相关的波形。并且伴随着电网系统的大区域互联，特高压输电技术得到了迅猛的发展，电力系统的安全稳定运行对电力自动化设备提出了新的要求。特别是对时间同步，要求继电保护装置、自动化装置、安全稳定控制系统、能量管理系统(EMS)和生产信息管理系统等基于统一的时间基准运行，以满足事件顺序记录(SOE)、故障录波、实时数据采集时间一致性要求，确保线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性，以及电网事故分析和稳定控制水平，提高运行效率及其可靠性。未来数字电力技术的推广应用，对时间同步的要求会更高。

    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，对于电力系统这样关系到国计民生的分布式网络采用GPS作为授时基准是存在安全隐患的。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于太阳能发电的北斗/GPS双模授时装置。

本实用新型的技术方案是：

一种基于太阳能发电的北斗/GPS双模授时装置，包括GPS接收机、北斗接收机、蓝牙模块、太阳能供电单元、控制单元和授时信号输出单元；

所述太阳能供电单元包括磁性太阳能面板和太阳能充电器；

所述控制单元包括FPGA、脉冲输出模块、IEEE1588协议时钟、时间报文输出模块、网络接口输出模块和电源模块；

所述授时信号输出单元包括以太网控制器和网络接口；

所述蓝牙模块包括第一蓝牙模块和第二蓝牙模块，第一蓝牙模块嵌入GPS接收机内，第二蓝牙模块嵌入北斗接收机内；

磁性太阳能面板的输出端连接太阳能充电器的输入端，太阳能充电器的输出端分别连接至GPS接收机和北斗接收机，脉冲输出模块的输入端、IEEE1588协议时钟的输出端、时间报文输出模块的输入端和电源模块的输出端均与FPGA连接，时间报文输出模块的输出端与网络接口的输入端连接，网络接口输出模块的输出端与以太网控制器的输入端连接，以太网控制器的输出端连接网络接口，网络接口通过光纤接入电力系统。

该装置还包括备用电源，且后备电源分别安装在GPS接收机和北斗接收机上。

有益效果：

本发明从电网的安全性、稳定性出发，根据电力系统时间同步技术规范，对基于北斗/GPS双模授时特殊情况IEE1588协议时钟授时的电力系统时间同步技术进行研究，提出一种基于太阳能发电的北斗/GPS双模授时装置，该装置具体优点如下：

1、GPS接收机及北斗接收机采用太阳能进行常用供电，环保且低成本；

2、GPS接收机及北斗接收机通过蓝牙模块与控制单元相连接，FPGA可以灵活考虑信号优劣选址，传递信息方便；

3、采用基于北斗/GPS双模授时，特殊情况IEE1588协议时钟的授时系统实现电力系统的时间统一，可摆脱对GPS的过分依赖，有效消除其授时系统所带来的巨大安全隐患；

4、基于北斗/GPS双模授时，特殊情况IEE1588协议时钟的授时系统具有灵活性大、授时精度高、授时稳定的特点。与传统的授时系统相比，该系统的精度高于传统系统20%左右。

本实用新型适用于实验室使用，与微型电网配套使用效果更好。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的基于太阳能发电的北斗/GPS双模授时装置结构框图；

图2为本实用新型具体实施方式控制单元的电路连接原理图；

图3为本实用新型具体实施方式GPS接收机接口电路图；

图4 本实用新型具体实施方式北斗接收机接口电路原理图；

图5 本实用新型具体实施方式授时信号输出单元电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。

如图1所示，本实施方式的基于太阳能发电的北斗/GPS双模授时装置，包括GPS接收机、北斗接收机、蓝牙模块、太阳能供电单元、控制单元和授时信号输出单元。

GPS接收机的型号为M332062，该型号的GPS接收机有内部锂电池的嵌入构造，其接口电路如图3所示，北斗接收机的型号为BDV1，该型号的北斗接收机有内部锂电池的嵌入构造。北斗接收机的接口电路如图4所示。