GB∕T 37911.1-2019
基本信息
标准号:
GB∕T 37911.1-2019
中文名称:电力系统北斗卫星授时应用接口 第1部分:技术规范
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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电力系统
北斗
卫星
授时
应用
接口
技术规范
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相关单位信息
标准简介
GB∕T 37911.1-2019 电力系统北斗卫星授时应用接口 第1部分:技术规范
GB∕T37911.1-2019
标准压缩包解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS33.200
中华人民共和国国家标准
GB/T37911.1—2019
电力系统北斗卫星授时应用接口第1部分:技术规范
Application interface of BDS timing for power system-Part 1:Technical specification2019-08-30发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-03-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
5.2北斗卫星授时时间同步装置组成5.3
北斗卫星授时应用接口组成
技术要求
6.3环境条件
电源适应性
绝缘性能·
6.6机械性能
电磁兼容性
附录A(规范性附录)接收单元的交互接口协议附录B(规范性附录)
IRIG-B码码元定义及波形
GB/T37911.1—2019
GB/T37911《电力系统北斗卫星授时应用接口》分为以下2个部分:第1部分:技术规范;
第2部分:检测规范
本部分为GB/T37911的第1部分
本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草GB/T37911.1—2019
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出并归口。本部分起草单位:国网电力科学研究院、中国电子技术标准化研究院、华北电力设计院有限公司、国家电力调度通信中心、郑州威科姆科技股份有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司、山东科汇电力自动化股份有限公司、中国南方电网超高压输电公司、北斗天汇(北京)科技股份有限公司、中国电力科学研究院、国电南瑞科技股份有限公司、中国电子科技集团公司第五十四研究所。本部分主要起草人:于跃海、陈倩、张道农、南贵林、杨玉清、胡炯、施玉祥、李京、刘琳、张立培、陆天健,张筱南、刘宏清、孔红磊、周捷、杜辉。GB/T37911.1—2019
编制GB/T37911《电力系统北斗卫星授时应用接口》的目的是规范北斗卫星导航系统作为一种标准时间源在我国电力系统中的应用,明确电力系统对北斗卫星授时应用接口的技术要求和检测方法,加强电力系统多时间源管理,满足电力系统对时间同步的需求,提高电力系统安全稳定控制和事故分析的水平,适应我国电力系统发展的需要IV
1范围
电力系统北斗卫星授时应用接口第1部分:技术规范
GB/T37911.1—2019
GB/T37911的本部分规定了电力系统北斗卫星授时应用接口的组成,以及采用北斗卫星授时的时间同步装置的技术要求
本部分适用于采用北斗卫星授时的电力系统时间同步系统的设计,研发,生产与检验。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2887—2011
计算机场地通用规范
GB/T6107
GB/T9361—2011Www.bzxZ.net
GB/T11014
GB/T13729—2002
GB/T 17626.2
GB/T17626.3
GB/T17626.4
GB/T17626.5
GB/T 17626.6
GB/T17626.8
GB/T 17626.9
GB/T17626.10
GB/T17626.12
GB/T17626.29
化的抗扰度试验
使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口计算机场地安全要求
平衡电压数字接口电路的电气特性远动终端设备
电磁兼容
试验和测量技术静电放电抗扰度试验电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
电磁兼容
试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验试验和测量技术
射频场感应的传导骚扰抗扰度
试验和测量技术
工频磁场抗扰度试验
试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验试验和测量技术
振铃波抗扰度试验
试验和测量技术直流电源输人端口电压暂降、短时中断和电压变GB/T19391—2003
3全球定位系统(GPS)术语及定义DL/T1100.1一2018电力系统的时间同步系统第1部分:技术规范ANSI/TUA/EIA485-A一1998平衡数字多点系统用发生器和接收机的电特性(ElectricalCharacteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multipoint Systems)IRIG200-04IRIG串行时间码格式(IRIGSerialTimeCodeFormats)IEEE1588一2008网络测量与控制系统的精确时钟同步协议标准(StandardforaPrecisionClock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems)IEEEC37.118—2oo5电力系统同步相量测量标准(StandardforSynchrophasorsforPowerSys-tems)
RFC1305网络时间协议(Ver.3)规范、应用和分析NetworkTimeProtocol(Version3)Specifi-cation,Implementation and AnalysisRFC2030简单网络时间协议(SNTP),Ver.4用于IPv4、IPv6和OSI[SimpleNetworkTime1
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Protocol(SNTP)Version4forIP4.IPy6andOSI3术语和定义
GB/T19391—2003和DL/T1100.1—2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了方便使用,以下重复列出了GB/T19391—2003和DL/T1100.1—2018中的一些术语和定义。3.1
协调世界时
universaltimecoordinatedUTc
以世界时作为时间初始基准,以原子时作为时间单元(s)基础的标准时间。[GB/T19391—2003,定义5.3]
北京时间
Beijing time;BJT
中国的标准时间。
注:北京时间为东八时区的标准区时,比UTC早8h整,即BJT=UTC十8h。本部分中的标准时间,除特殊注明者外,均为北京时间。
[DL/T1100.1—2018,定义3.4]3.3
time reference signal
时间基准信号
由与国际时频基准或国家时频基准建立溯源关系的连续运转的原子钟组所产生和保持的时间信号。
无线时间基准信号
radio time reference signal以无线通信方式传播的时间基准信号。[DL/T1100.1—2018.定义3.7]
time message
时间报文
包含时间信息和报头,报尾等标志的信息串[DL/T1100.1—2018.定义3.14
秒脉冲1pulsepersecond;1PPS
种时间基准信号,每秒一个脉冲。[DL/T1100.1—2018.定义3.15]
1pulseperminute;1PPM
分脉冲
种时间基准信号,每分一个脉冲。[DL/T1100.1—2018,定义3.16]3.8
时脉冲1pulseperhour;1PPH
一种时间基准信号,每小时一个脉冲。[DL/T1100.1—2018,定义3.17
时间准确度
time accuracy
时钟装置输出的时间与标准时间(如北京时间)的一致性程度。[DL/T1100.1—2018,定义3.18]
IRIG-B码
inter-range instrumentation group-B;IRIG-B-种串行时间交换码。
[DL/T1100.1—2018.定义3.20
驻波比
voltagestandingwaveratio
行驻波的电压峰值与电压谷值之比。timing uncertainty
定时不确定度
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单次测量定时准确度测量不确定度和定时稳定度测量不确定度的合成不确定度。注:可以用扩展不确定度来表示。 time synchronization device时间同步装置
时间同步装置又称时钟装置,包括主时钟和从时钟。[DL/T1100.1—2018.定义3.11]
time synchronization system
时间同步系统
能接收外部时间基准信号,并按照要求的时间准确度向外输出时间信号的系统。注:时间同步系统通常由主时钟、若干从时钟、时间信号传输介质组成。[DL/T1100.1—2018,定义3.9]
输入接口inputinterface
接收单元的射频输人接口。
interactive interface
交互接口
接收单元与时钟单元之间的接口。3.17
输出接口
output interface
输出单元与被授时设备之间的接口。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AC:交流(AlternatingCurrent)BDS:北斗卫星导航系统(BeiDouSatelliteNavigationSystem)BNC:卡口连接结构的低功率连接器(BayonetNutConnector)CGCS2000:2000中国大地坐标系(ChinaGeodeticCoordinateSystem2000)DC:直流(DirectCurrent)
GPS:全球卫星定位系统(GlobalPositionSystem)Ice:集电极-发射极电流(Collector-EmitterCurrent)LVTTL/LVCMOS:低电压晶体管-晶体管逻辑/低电压互补型金属氧化物半导体(Low-VoltageTransistor-Transistor Logic/Low-VotageComplementary Metal Oxide Semiconductor)NC:螺纹连接结构的中大功率连接器(NutConnector)NTP:网络时间协议(NetworkTimeProtocol)3
GB/T37911.1—2019
PTP:精确时间协议(PrecisionTimeProtocol)RS-232C:推荐标准-232C(美国电子工业协会制定的串行物理接口标准,标识号232C)(Recom-mended Standard-232C)
RS-422:推荐标准-422(美国电子工业协会制定的串行物理接口标准,标识号422)(RecommendedStandard-422)
RS-485:推荐标准-485(美国电子工业协会制定的串行物理接口标准,标识号485)(RecommendedStandard-485)
SNTP:简单网络时间协议(SimpleNetworkTimeProtocol)TNC:螺纹连接结构的BNC(ThreadedNeill-Concelman)TTL:晶体管-晶体管逻辑(Transistor-TransistorLogie)UART:通用异步收发传输器(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)VCE:集电极-发射极电压(Collector-EmitterVoltage)WGS84:1984世界大地坐标系(WorldGeodeticSystem1984)5组成
5.1概述
北斗卫星导航系统是电力系统时间同步系统的时间源之一,时间同步功能通过北斗卫星授时时间同步装置实现,北斗卫星授时时间同步装置的组成及应用接口示意图如图1所示北斗卫星授时时间同步装置接收北斗卫星无线时间基准信号,输出相应的时间信号,由接收单元(又称授时终端)、时钟单元、输出单元组成。北斗授时应用接口包括接收单元的天线输人接口、北斗卫星授时时间同步装置内部接收单元与时钟单元的交互接口、北斗卫星授时时间同步装置与被授时系统和设备的输出接口。
输入接口
接收单元
交互接口
时钟单元
北斗卫星授时时间同步装置
注:时钟单元与输出单元接口为时间同步装置内部通信接口,本部分不涉及。输出单元
图1北斗卫星授时时间同步装置的组成及应用接口示意图5.2北斗卫星授时时间同步装置组成5.2.1接收单元
输出接口
接收单元分为两类:北斗单系统接收单元或北斗和GPS双系统接收单元。北斗单系统接收单元只接收北斗卫星无线时间基准信号;北斗和GPS双系统接收单元接收北斗卫星无线时间基准信号和GPS卫星无线时间基准信号。
接收单元由射频前端、基带处理和定时处理三部分组成。接收单元接收北斗授时基准信号或北斗和GPS授时基准信号,提供时间信号有效性标志,输出位置信息、时间信息、卫星信息、状态信息和4
GB/T37911.1—2019
1PPS信号等,其中1PPS由专用物理通道输出,位置信息,时间信息,卫星信息和状态信息由串行通道输出。
接收单元应接收和处理来自时钟单元的参数设置和控制信息。5.2.2时钟单元
时钟单元对接收单元输出的时间信息,卫星信息,状态信息和1PPS信号进行处理,由内置频标生成本地时间基准。
时钟单元接收到有效的时间信号后,进人跟踪锁定状态,利用接收时间信号同步本地时钟,保持输出时间与接收时间一致,并补偿传输延时。时钟单元接收到的时间信号失效时,进入守时保持状态,依靠内置频标保持时间输出准确度。接收时间信号恢复正常后,时钟单元自动结束守时状态,并由接收时间信号牵引进人跟踪锁定状态。在牵引过程中,时钟单元仍能输出正确的时间同步信号和时间信息。时钟单元可根据时间准确度的要求选用相应的内置频标器件,如温度补偿石英晶体振荡器、恒温控制晶体振荡器或原子频标等。
5.2.3输出单元
输出单元输出时间同步信号、时间信息、状态信号和告警信号。5.3北斗卫星授时应用接口组成
5.3.1输入接口
接收单元通过输人接口与卫星接收天线相连,接收北斗卫星信号或北斗和GPS卫星信号5.3.2交互接口
交互接口包括:
a)接收单元输出同步脉冲信号给时钟单元的专用接口:b)接收单元与时钟单元之间指令、信息交互的全双工串行通信接口交互接口的交互协议见附录A。
5.3.3输出接口
输出时间同步信号、时间信息、状态信息等。6技术要求
6.1接口
6.1.1输入接口
6.1.1.1接收单元对天馈线
接收单元对天馈线的要求如下:a)接收频率:
1)北斗:1561.098MHz或2491.75MHz;2)GPS:1575.42MHz
b)天线增益:30dB~50dB。
GB/T37911.1—2019
驻波比:≤1.5。
噪声系数:≤2.0。
输入阻抗:502。
接口形式:N/BNC/TNC接口。
天线供电:(5土0.25)V或(3土0.15)V。馈线长度:宜采用30m50m、60m、80m、100m等规格。接收单元
接收单元的要求如下:
a)接收频率:
1)北斗:1561.098MHz或2491.75MHz2)GPS:1575.42MHz。
b)接收灵敏度:
北斗:
1)北斗捕获灵敏度:当接收1561.098MHz信号或等效天线口面信号电平不低于一163dBW时,应捕获到卫星信号并能正常工作;当接收2491.75MHz信号时,等效天线口面信号电平不低于一157.6dBW时,应捕获到卫星信号并能正常工作。北斗跟踪灵敏度:当接收1561.098MHz信号或等效天线口面信号电平不低于一173dBW2
时,应连续正常工作,不出现失去跟踪锁定现象。GPS:
GPS捕获灵敏度:当接收1575.42MHz信号或等效天线口面信号电平不低于一163dBW1
时,应捕获到卫星信号并能正常工作。GPS跟踪灵敏度:当接收1575.42MHz信号或等效天线口面信号电平不低于一173dBW20
时,应连续正常工作,不出现失去跟踪锁定现象。c)通道数:
1)北斗:≥12,1561.098MHz频点或≥2.2491.75MHz频点;2)GPS:212.1575.42MHz频点。d)
定时不确定度:
1)北斗:≤200ns,la;
2)GPS:≤200ns,1.
启动时间:
1)热启动时间:<2min;
2)冷启动时间:<5min。
交互接口
时钟单元对接收单元的要求
时钟单元对接收单元的要求:
1PPS:
1PPS的要求如下:
电平:3.3VLVTTL/LVCMOS:
脉冲宽度:10ms~200ms
准时沿:上升沿,上升时间不大于100ns;6
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