[實(shí)用新型]一種同步相量測(cè)量裝置時(shí)鐘源

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020690387.5
• 申請(qǐng)日: 2010-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202008583U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳孟元;陳躍東;王冠凌;郎朗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G04G7/02
• 分類號(hào): G04G7/02
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 周光

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及授時(shí)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種同步相量測(cè)量裝置時(shí)鐘源。

背景技術(shù)

目前，同步向量測(cè)量技術(shù)研究大多均建立在GPS時(shí)鐘穩(wěn)定可靠的前提下，一旦GPS信號(hào)丟失，同步向量測(cè)量裝置(PMU)將無(wú)法正常工作。GPS信號(hào)來(lái)源于美國(guó)，是由美國(guó)軍方掌控的，對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)存在沒(méi)有自主控制權(quán)的問(wèn)題。美國(guó)政府“局部屏蔽GPS信號(hào)”技術(shù)試驗(yàn)(即在需要的時(shí)候可以局部關(guān)閉GPS信號(hào))于2000年1月獲得成功，使得其可用性和授時(shí)精度均受制于美國(guó)的GPS政策。且GPS接收模塊輸出的時(shí)間信號(hào)隨機(jī)誤差較大，例如標(biāo)稱時(shí)間精度為1ms的OEM板，其秒脈沖偏差可能達(dá)到10ms，因此，直接利用GPS接收機(jī)輸出的時(shí)間信號(hào)和秒脈沖信號(hào)校準(zhǔn)時(shí)鐘源，很難保證同步相量測(cè)量裝置所要求的時(shí)間精度。因此，直接利用GPS接收機(jī)輸出的時(shí)間信號(hào)，必然影響同步相量測(cè)量裝置的測(cè)量質(zhì)量。

電力安全是我國(guó)國(guó)家安全的一個(gè)重要組成部分，GPS的可靠性與手段單一性已成為制約我國(guó)同步向量測(cè)量裝置(PMU)商用化及電力系統(tǒng)其它基于GPS應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)重要因素。為解決以上的問(wèn)題，一種方法是采用高精度晶振修正GPS秒脈沖產(chǎn)生精確時(shí)鐘信號(hào)，該方法只能消除GPS秒脈沖的隨機(jī)誤差，但不能打破GPS對(duì)我國(guó)精密授時(shí)的壟斷；另一種方法是采用幾個(gè)不同的衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)，如：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行相互比較效驗(yàn)，以提高衛(wèi)星時(shí)鐘的精度和可靠性；該方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，目前尚未建立完整的數(shù)學(xué)模型與理論依據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種同步相量測(cè)量裝置時(shí)鐘源，包括微處理器、鍵盤(pán)輸入模塊、時(shí)間顯示模塊、與微處理器相連接的GPS模塊、高精度本地鐘模塊和232、422擴(kuò)展模塊，所述的微處理器與高精度晶振同步北斗秒脈沖模塊相連接，所述的高精度晶振同步北斗秒脈沖模塊包括北斗授時(shí)接收模塊、計(jì)數(shù)器、恒溫高精度晶振模塊和中央處理器CPU，所述的北斗授時(shí)接收模塊的輸出端與計(jì)數(shù)器相連接，所述的恒溫高精度晶振模塊通過(guò)倍頻器與計(jì)數(shù)器相連接，所述的計(jì)數(shù)器與中央處理器CPU相連接。

所述的高精度晶振同步北斗秒脈沖模塊的中央處理器CPU采用單片機(jī)，其型號(hào)為AT89C52。

所述的微處理器采用單片機(jī)，其型號(hào)為STC11F16。

所述的GPS模塊采用型號(hào)GPS15L?OEM。

所述的北斗授時(shí)接收模塊采用型號(hào)7X-BDM。

所述的恒溫高精度晶振模塊采用型號(hào)DS3232。

本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、在北斗信號(hào)正常時(shí)，同步向量測(cè)量裝置(PMU)跟蹤輸入北斗秒脈沖(1pps--One?pulse?per?second)跳變；在北斗1pps失效時(shí)，同步向量測(cè)量裝置(PMU)能迅速判別北斗秒脈沖為不正常時(shí)鐘源，自動(dòng)選擇GPS秒脈沖修正本地時(shí)鐘；2、針對(duì)北斗授時(shí)接收模塊輸出的秒脈沖信號(hào)存在較大的隨機(jī)誤差，不存在累計(jì)誤差；而高精度晶振時(shí)鐘信號(hào)不存在隨機(jī)誤差，在較短時(shí)間內(nèi)累計(jì)誤差也很小的特點(diǎn)，通過(guò)建立北斗1pps隨機(jī)誤差數(shù)學(xué)模型，對(duì)一段時(shí)間內(nèi)相鄰兩北斗秒脈沖間的計(jì)數(shù)值求動(dòng)態(tài)平均并取整，提出了在屏蔽北斗偽秒脈沖后利用高精度晶振在線修正北斗1pps隨機(jī)誤差的方法，據(jù)此方法研制出同步向量測(cè)量裝置(PMU)的時(shí)鐘源，能夠有效的消除北斗秒脈沖信號(hào)的隨機(jī)誤差，提高時(shí)間精度，保證同步測(cè)量裝置的測(cè)量質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；

圖1為本實(shí)用新型的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型中高精度晶振同步北斗秒脈沖模塊的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；

在圖1～圖2中，1、微處理器；2、鍵盤(pán)輸入模塊；3、時(shí)間顯示模塊；4、GPS模塊；5、高精度本地鐘模塊；6、計(jì)數(shù)器；7、恒溫高精度晶振模塊；8、倍頻器；9、北斗授時(shí)接收模塊。

具體實(shí)施方式