無線對(duì)時(shí)模塊在故障錄波裝置的應(yīng)用

無線對(duì)時(shí)模塊在故障錄波裝置的應(yīng)用介紹

 

一、行業(yè)應(yīng)用背景介紹

  1. 無線對(duì)時(shí)模塊的重要性

無線對(duì)時(shí)模塊在故障錄波裝置中的應(yīng)用主要是為了確保故障錄波數(shù)據(jù)的時(shí)間準(zhǔn)確性。

故障錄波裝置是一種用于電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的重要設(shè)備，它能夠在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)迅速記錄下故障前后的電氣量變化，如電壓、電流、頻率等，為后續(xù)的故障分析和定位捉供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。時(shí)間同步是故障分析中的一個(gè)基礎(chǔ)且關(guān)鍵的要素，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)故障往往發(fā)生在瞬間，準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)記對(duì)于判斷故障發(fā)生的順序、分析保護(hù)裝置的動(dòng)作行為以及協(xié)調(diào)多點(diǎn)數(shù)據(jù)具有重要意義。

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：

  1. 時(shí)間同步: 無線對(duì)時(shí)模塊可以確保故障錄波器內(nèi)部時(shí)鐘的準(zhǔn)確性，使得記錄的數(shù)據(jù)帶有精確的時(shí)間標(biāo)簽。
  2. 數(shù)據(jù)分析與定位: 在多點(diǎn)故障或者跨區(qū)域故障分析時(shí)，可以準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的順序和傳播路徑，實(shí)現(xiàn)快速定位故障源。
  3. 提高可靠性: 采用無線技術(shù)可以避免因線路損壞導(dǎo)致的時(shí)間同步中斷問題，增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體可靠性。
  1. 電力行業(yè)需求

電力行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)時(shí)間同步的精度需求逐漸提高。具體要求如下圖所示。

 

注：序號(hào)1，時(shí)間同步準(zhǔn)確度<=1us。傳統(tǒng)的做法是3相均加入GPS模組，從而產(chǎn)生較精準(zhǔn)的時(shí)鐘同步。但此方案功耗較大，對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)要求高，還需要使用無線技術(shù)，將時(shí)鐘信號(hào)同步傳輸。

3、不同的時(shí)間同步模塊對(duì)比

名稱

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

北斗/GPS同步

衛(wèi)星時(shí)間同步具有精度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

由于需要接收衛(wèi)星信號(hào)，室內(nèi)和遮擋環(huán)境信號(hào)差。

NTP同步

NTP同步時(shí)鐘具有授時(shí)精度高，信號(hào)穩(wěn)定，走時(shí)精準(zhǔn)，操控方便，同步運(yùn)行等特點(diǎn)。

NTP同步時(shí)鐘需要進(jìn)行布線，由于需要購置服務(wù)器，因此成本預(yù)算較高。

CDMA、GPRS、NB-Iot同步

具有精度高、功能強(qiáng)、穩(wěn)定性好、無累計(jì)誤差、不受氣候地域等環(huán)境條件限制、性價(jià)比高、操作簡(jiǎn)單、免維護(hù)等特點(diǎn)，

運(yùn)營商覆蓋范圍和信號(hào)強(qiáng)弱影響

WIFI同步

WIFI時(shí)間同步具有無需布線，安裝方便的特點(diǎn)

適合于有WIFI信號(hào)覆蓋的短距離使用

Lora無線同步

傳輸距離遠(yuǎn)、工作功耗低、抗干擾性強(qiáng)

對(duì)算法要求高

 

 

二、東日無線對(duì)時(shí)模塊介紹

1、東日無線對(duì)時(shí)系統(tǒng)方案介紹

傳統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)（以GPS為例）

東日無線對(duì)時(shí)系統(tǒng)方案

系統(tǒng)組成：

1套無線對(duì)時(shí)模塊系統(tǒng)：1個(gè)主機(jī)和3個(gè)從機(jī)。

主機(jī)接收前端系統(tǒng)提供的數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)和1PPS秒脈沖信號(hào)，然后通過和3個(gè)從機(jī)模塊的無線數(shù)據(jù)交互的對(duì)時(shí)操作，讓3個(gè)從機(jī)模塊同步輸出1PPS信號(hào)，以達(dá)到在3個(gè)從機(jī)模塊上實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的目的。

2、東日DRLM53模塊介紹

DRLM53模塊是東日信息自主開發(fā)的一款無線對(duì)時(shí)系統(tǒng)主從模塊，模塊硬件基于ST公司的高集成度LoRa SOC處理器設(shè)計(jì)，工作在470M~510MHz 頻段（ISM頻段），利用LoRa擴(kuò)頻技術(shù)，保證了較遠(yuǎn)的通信距離，很好的抗干擾性以及穩(wěn)定性。

模塊圖片

1）典型應(yīng)用電路

 

  1. ）東日對(duì)時(shí)優(yōu)勢(shì)

參數(shù)

測(cè)試條件

值

單位

對(duì)時(shí)周期

供電=3.3v、溫度=25℃

1

s

主從機(jī)對(duì)時(shí)誤差

供電=3.3v、溫度=25℃

≤5

us

從機(jī)間對(duì)時(shí)誤差

供電=3.3v、溫度=25℃

≤1

us

注：加粗的為我司對(duì)時(shí)模塊的優(yōu)勢(shì)

 

實(shí)際測(cè)試連續(xù)10秒的秒脈沖的時(shí)間差（<=500ns）