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国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 1 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置 技术使用说明书 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置 技术使用说明书 国电南瑞科技股份有限公司 二零一零年六月 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 2 编 写： 时间同步技术研发组 审 核：孙国城 批 准：沈浩东 版本号：V1.4 目 录 第一章 概 述 . 5 1.1 概述 . 5 1.2 应用范围 5 1.3 装置设计遵循的标准 6 第二章 TSS-3 装置技术特点 7 2.1 多时钟信号源输入无缝切换 7 2.2 异常时钟信息的防误 7 2.3 提供高精度可靠的 1588 时钟源 8 2.4 从钟延时补偿功能 8 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 3 2.5 基于独特算法的高精度授时、守时性能 8 2.6 友好的人机交互界面 8 2.7 高可靠的集成化装置设计，良好的抗干扰性能 9 2.8 适合电力系统不同的应用场合 . 9 2.9 丰富的对时方式、配置灵活 . 10 2.10 灵活的系统组网方式 . 11 2.11 DL/T860 建模及 MMS 组网 11 第三章 TSS-3 系列装置基本功能 12 3.1TSS-3型 多时钟源电力统一授时装置组成 12 3.2TSS-3型 多时钟源电力统一授时装置结构 12 3.3TSS-3PA主时钟授时单元 16 3.4TSS-3PB主时钟授时单元 18 3.5TSS-3E扩展时钟单元 19 第四章 主要技术指标 . 21 第五章 使用说明 . 25 5.1TSS-3PB、TSS-3E 端子及内部跳线定义 25 5.1.1 电源板（POWER 板） . 25 5.1.2 主控板（CPU 板） 26 5.1.3 信号输入板（TSI 板） . 26 5.1.4 告警TTL 信号板（COMBO 板） . 27 5.1.5 串口信号板（RS-232） . 30 5.1.6 差分信号板（RS-485） . 31 5.1.7 光口信号板（OTX） 32 5.1.8 脉冲信号板（PHA） 33 5.2 液晶面板显示说明 . 35 5.2.1 LED 指示区 35 5.2.2 液晶显示区 37 第六章 配置原则 . 38 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 4 6.1 时间同步系统典型配置 38 6.2 网络时间系统配置原则 41 6.3 TSS-3 型多时钟源电力统一授时装置选型指南 42 第七章 TSS-3N 网络授时扩展单元 . 44 7.1 TSS-3N 之 1588 配置方法 . 44 附录 A 售后服务 46 附录 B DL1100.1 电力时间报文格式 . 47 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 5 第一章 概 述第一章 概 述 1.1 概述 1.1 概述 2007 年，国家电网公司在 “两型一化”试点变电站建设规划中首次提出要 使用全站统一授时系统。随着智能电网方案的提出，发展，深入，全站统一授时 系统越来越受到重视。为此，国家于 2008 年成立了时钟标委会，并先后制定了 全站统一授时系统的技术规范和检测规范。目的是为我国电网的各级调度机构、 发电厂、变电站、集控中心等提供统一的时间基准，以满足各种系统（调度自动 化系统、能量管理系统、生产信息管理系统、监控系统等）和设备（继电保护装 置、智能电子设备、事件顺序记录（SOE） 、厂站自动控制设备、安全稳定控制装 置、故障录波器等）对时间同步的要求，确保实时数据采集时间一致性，提高线 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，从而提高电 网事故分析和稳定控制的水平，提高电网运行效率和可靠性，适应我国大电网互 联，特高压输电，数字化变电站的发展需要。 为确保智能化变电站同步采集的需求，保证实时数据采集时间一致性，智能 变电站应配置 1 套全站公用的时间同步系统，主时钟应双重化配置，支持北斗系 统和 GPS 系统单向标准授时信号，优先采用北斗系统，有条件的厂站可以接入 IEC61588/IEEE1588 网络时钟信号源，时钟同步精度和守时精度满足站内所有设 备的对时精度要求，异常时钟信息的防误、主从时钟的传输延时补偿等满足智能 化变电站同步采样要求。 1.2 应用范围 1.2 应用范围 国电南瑞科技股份有限公司在充分分析电力系统各设备对同步时钟需求的 基础上， 参照 电力系统时间同步系统规范 、电力系统时间同步系统检测规范 、 智能变电站时间同步系统通用技术规范（范本） 等技术标准，研发了 TSS-3 型多时钟源电力统一授时装置。TSS-3 型时间同步系统由主时钟单元、扩展时钟 单元、接收天线等主要部分组成。 适用于各级电力调度系统；新建及改造的 110kV(66kV)及以上变电站；特高 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 6 压及智能化（数字化）变电站等高精度时钟的特殊变电站；火电厂、水电厂、核 电厂、风电厂、光伏发电等各种容量各类发电厂。 该装置应用广泛涵盖电网的发电、输电、变电、配电、用电、调度的各个环 节，为电网的安全稳定运行提供详实安全可靠的时钟信息。 该装置充分考虑智能电网技术的发展， 为引领智能电网时间同步系统技术方 向而量身定做，适用于智能电网的各个领域。 1.3 装置设计遵循的标准 1.3 装置设计遵循的标准 表 1 装置设计遵循的标准 标准号 标准名称 DL/T 1100.1 - 2009 电力系统的时间同步系统 第 1 部分：技术规范 DL/T 1100.2 - 2010 电力系统的时间同步系统 第 2 部分：检测规范 IEEE 1588 - 2008 网络测量和控制系统的精密时钟同步协议 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 7 第二章 TSS-3 装置技术特点 第二章 TSS-3 装置技术特点 为确保智能化变电站同步采集的需求，保证实时数据采集时间一致性，提高 线路故障测距、相量和功角动态监测和电网参数校验的准确性，从而提高电网事 故分析和稳定控制的水平，提高电网运行效率和可靠性，适应我国大电网互联， 特高压输电、智能化变电站的发展需要，智能变电站系统需配置准确、安全、可 靠的公用时钟系统， 为变电站内各类运行设备提供精确、 统一的时间基准。 TSS-3 型时钟系统采用以下主要技术,提供多时钟源、高精度、高可靠性的对时信号， 满足智能电网发展的需要。 2.1 多时钟信号源输入无缝切换 2.1 多时钟信号源输入无缝切换 主时钟的接收单元能同时接收四路外部时间基准信号；支持全球定位系统 (GPS)、北斗导航定位系统（BD）等无线授时信号，铷钟、IRIG-B 码、1PPS 脉冲 信号串口报文和网络时间报文（IEC61588/IEEE1588）等有线授时信号； 从时钟的接收单元能接收 2 路两种或一种有线时间基准信号，2 路时间信号 互为热后备。 主、从时钟单元均根据时钟精度，优先选择高精度的时钟信号作为时钟信号 源，多路时钟信号实现无缝切换（在信号切换时 1PPS 输出稳定在 0.5s 以内） 。 在精度相同时，根据外部时间基准信号的优先级进行选择，其优先级可通过人机 界面设置。 2.2 异常时钟信息的防误 2.2 异常时钟信息的防误 针对智能变电站的部分智能设备需采用时钟信号进行同步采样， 要求时钟系 统提供稳定、可靠的高精度时钟，时钟信号 1PPS 上升沿稳定。TSS-3 系列时钟 通过对多路时钟信号源的动态监测，选择稳定度高的时钟信号源作为系统信号 源，并通过高阶自拟和算法对时钟信息进行优化与纠错， 保证 1PPS 稳定输出， 跳变不超过 0.1s。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 8 2.3 提供高精度可靠的 1588 时钟源 2.3 提供高精度可靠的 1588 时钟源 TSS-3P 作为高等级的 1588 主时钟， 提供高精度的时钟信号源， 精度达到 0.1 s;符合 IEC61588/IEEE1588 的相关规范。 同时具备 E2E 和 P2P 两种授时模式； 同时支持在 IPV4 用户数据包(UDP)上的传输，和在 IEEE802.3/Ethernet 上 的传输； 支持基于 MAC 的组播方式； 支持双网对时及 BMC； 支持的事件报文包含：Sync、Delay_Req、Pdelay_Req、Pdelay_Resp 支 持 的 通 用 报 文 包 含 ： Announce 、 Follow_Up 、 Delay_Resp 、 Pdelay_Resp_Follow_Up 2.4 从钟延时补偿功能 2.4 从钟延时补偿功能 对于主从钟之间的对时扩展采用光纤等有线介质传输，具有一定的传输延 时。TSS-3E 扩展时钟单元具有高精度、宽范围的延时补偿功能，从时钟延时补 偿范围为 0 10 6ns（即 1ms） ，补偿精度优于 0.1s；完全满足高精度应用设 备（线路行波故障测距装置、同步相量测量装置、合并单元等）的优于 1s 精 度要求。 2.5 基于独特算法的高精度授时、守时性能 2.5 基于独特算法的高精度授时、守时性能 TSS-3 型时钟单元采用高阶自拟和算法，具有超强的守时性能，守时精度优 于 0.8s/小时， 12 小时不超过 55s，铷钟输入支持 24 小时不超过 2s。 多路时钟源的无缝切换及组合选择算法，保证了高精度的授时性能，授时精 度优于 0.1s。 2.6 友好的人机交互界面 2.6 友好的人机交互界面 主从时钟单元均具有有好的人机交互界面，具有全面的运行状态指示，多达 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 9 21 个 LED 灯表征系统运行状态等信息；面板上具有液晶及键盘，实现时间信息 显示、运行状态诊断、参数设置、装置调试、运行监测等功能，方便调试、维护。 2.7 高可靠的集成化装置设计，良好的抗干扰性能 2.7 高可靠的集成化装置设计，良好的抗干扰性能 主从时钟单元均采用一体化背插式结构设计，强弱电完全隔离，具有完全隔 离的多路弱电系统， 可大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合增强装置的抗干扰 能力，提高可靠性和安全性。抗干扰好；特别设计的 PCB，EMC 性能好；采用原 码公开的实时操作系统， 安全可靠； 支持双电源冗余备份， 也可支持单电源供电。 2.8 适合电力系统不同的应用场合 2.8 适合电力系统不同的应用场合 TSS-3 型多时钟源电力统一授时装置适用于调度、电厂、变电站等不同应用 场合。支持 IEC61588/IEEE1588 网络对时方式。 根据不同系统和设备的不同需求，提供不同精度的对时信号。 调度及站控层对时：采用 SNTP 方式实现，对时精度优于 1s。 二 次 设 备 智 能 终 端 ： 采 用 IRIG-B(DC) 方 式 ， 有 条 件 的 优 先 采 用 IEC61588/IEEE1588 方式实现，精度优于 1s。 同步采样：推荐采用 1PPS 方式或 IRIG-B(DC)方式，有条件的也可采用 IEC61588/IEEE1588 方式实现, 精度优于 1s。 智能变电站常用设备或系统 时间同步准确度推荐使用的时间同步信号 后台监控系统 优于 1 s 网络对时 SNTP 或 IEC61588 保护信息管理子站系统 优于 1 s 网络对时 SNTP 或 IEC61588 远动通讯装置 优于 1m s IRIG-B（DC）或 IEC61588 测控装置 优于 1ms IRIG-B 或 IEC61588 继电保护装置 优于 1ms IRIG-B 或 IEC61588 稳定控制装置 优于 1ms IRIG-B 或 IEC61588 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 10 故障录波 优于 1ms IRIG-B 或 IEC61588 网络分析记录装置 优于 1ms IRIG-B 或 IEC61588 线路行波故障测距装置 优于 1s IRIG-B 或 IEC61588 同步相量测量装置 优于 1s IRIG-B 或 IEC61588 电能计量装置 优于 1ms IRIG-B 或 IEC61588 其它装置 优于 1ms IRIG-B 或 IEC61588 合并单元 优于 1s 1PPS、IRIG-B 或 IEC61588 2.9 丰富的对时方式、配置灵活 2.9 丰富的对时方式、配置灵活 TSS-3 型时钟单元采用功能独立的输出模块,提供丰富的对时方式及接口方 式。 支持硬对时 （脉冲节点 PPS、 PPM、 PPH） 、 软对时 （串口报文） 、 编码对时 （IRIG-B） 和网络（NTP、PTP）对时，可以满足国内外不同设备的对时接口要求。 可同时输出 3 路不同格式的串口对时报文,每路报文可通过软件选择多种报 文格式。差分信号板、光纤信号板、脉冲信号板等可通过配置灵活输出 IRIG-B 码、1PPS、串口报文，每种对时方式提供光纤、电缆等多种接口方式。 接口类型 光纤 RS-422, RS-485 静态空接点TTLRS-232CFE（RJ-45） 1PPS 1 s 1 s 3 s 1 s 1PPM 1 s 1 s 3 s 1 s 1 PPH 1 s 1 s 3 s 1 s 串口时间报文 0 10 ms 0 10 ms 0 10 ms IRIG-B（DC） 1 s 1 s 1 s 网络授时（NTP） 0 10 ms 网络授时（PTP） 500ns 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 11 2.10 灵活的系统组网方式 2.10 灵活的系统组网方式 TSS-3 型时钟单元可根据不同的应用场合，现场容量等要求，可完成主备式 时间同步系统、主从式时间同步系统、最简式时间同步系统。而智能变电站也可 以根据智能化程度选择全网络对时，半网络对时和远方网络源对时。 2.11 DL/T860 建模及 MMS 组网 2.11 DL/T860 建模及 MMS 组网 按照DL/T860 变电站通信网络和系统的标准体系进行标准化建模，具备 完善的自描述功能，ICD 模型文件符合 Q/GDW441。 满足站控层 DL/T 860 的 MMS 组网，主备时钟源状态、主备时钟源类型、时 间质量、锁定状态、出口电路、主要电路、装置异常及交直流消失等应有经常监 视及自诊断功能，装置的告警信息、状态信息、自检信息可通过站控层 MMS 网络 上送站内监控系统。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 12 第三章 TSS-3 系列装置基本功能 第三章 TSS-3 系列装置基本功能 3.13.1 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置组成 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置组成 TSS-3PA 主时钟授时单元 TSS-3PB 主时钟授时单元 TSS-3E 扩展时钟单元 TSS-3N 网络授时扩展单元（详见第七章） 3.23.2 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置结构 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置结构 TSS-3 型主时钟单元、扩展时钟单元均采用 4U 机箱。采用总线背插式结构， 各功能板件功能独立配置灵活，可自由组合，满足电力系统中各类对时信号的需 求。强弱电完全隔离，大大减少外部干扰，提高可靠性和安全性。 图 3.1 TSS-3 装置前视图 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 13 图 3.2 TSS-3 装置背视图 TSS-3 型系列装置主要由电源板，主控板，信号输入板，告警TTL 信号板， 串口信号板，差分信号板，光纤信号板，脉冲信号板等独立功能板件组成。 3.2.1 3.2.1 电源板（POWER 板） 电源板（POWER 板） 该板件提供装置工作电源及有源脉冲对时方式的信号电源， 可配置为单路电 源或双路电源冗余输入，DC220V/DC110V/AC220V 通用。双路电源供电时，采用 主备电源自切换供电模式，提高装置可靠性。每路电源提供相互隔离的两组直流 电压，分别供给内部核心重要元件及与外界存在接口的元件，以提高装置核心器 件的可靠性及使用寿命。 3.2.2 主控板（CPU 板） 3.2.2 主控板（CPU 板） 主控板为装置的核心板件，基于源码开放的 Linux 嵌入式实时操作系统，采 用 ADI 公司高端 Blackfin DSP + CycloneII FPGA 架构，充分利用了 DSP 快速 计算能力与 FPGA 丰富的逻辑资源优势，极大地提高了时钟单元的系统性能。具 有较强的可靠性、可扩充性。主要完成报文解析、报文发送、守时算法、IRIG-B 码编解码、网络对时等主要功能。 提供两个全双工 10/100Mbit 网口，支持 PTP 以及 SNTP 对时方式，也可作为 对外网络通讯，支持 IPV4 以及 802.3 两种协议。 满足站控层 IEC61850 的 MMS 组网要求，装置的告警信息、状态信息、自检 信息可通过站控层 MMS 网络上送站内监控系统，完全满足智能变电站的对时要 求。 3.2.3 信号输入板（TSI 板） 3.2.3 信号输入板（TSI 板） 信号输入板接收外部时间基准信号， 最高可同时接收两路无线信号和两路有 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 14 线信号共四路输入，并可根据需求灵活配置。支持全球定位系统(GPS)、北斗无 线授时系统（BD）和 IRIG-B 码、 “1PPS 脉冲信号串口报文” 和网络时间报文 等有线授时信号它们之间的任意组合。 主时钟的接收单元能同时接收至少两种外部时间基准信号(其中一种应为无 线时间基准信号)。 从时钟的接收单元只接收两种或一种 2 路有线时间基准信号， 且这些时间基 准信号互为热后备。 3.2.4 告警TTL 信号板（COMBO 板） 3.2.4 告警TTL 信号板（COMBO 板） 告警TTL 信号板主要功能有告警开出、TTL 对时、天脉冲、电网瞬时频率测 量、电钟时差累计等。 默认输出 4 路告警开出，分别为 2 路失步告警，1 路失电告警和 1 路备用。 默认输出 3 路 TTL 测试电平，分别为 IRIG-B 码，PPS 以及 1 路报文信号。 默认输出 4 路串口信号，可通过液晶面板定义三种输出报文格式，并通过内 部跳线选择具体输出报文种类。 告警继电器为 DC12V 输入，输出端支持最大电压为 250V。 TTL 脉冲电平指标 准时沿： 上升沿，上升时间 100 ns； 上升沿的时间准确度： 优于 1 s； 输出阻抗： 50。 电网频率：误差0.001Hz 测量周期：1s 接口：24 芯 5.08mm 间距凤凰端子。 3.2.5 串口信号板（RS-232） 3.2.5 串口信号板（RS-232） 串口信号板主要输出基于 RS232 的报文信号， 通过液晶面板可以定义三种输 出报文格式。并通过内部跳线选择具体输出报文种类。 容量：12 路串口报文； 支持报文种类：国家标准串口时间报文（含频率） ；Messmage 1108 ；M12T 摩托罗拉报文；北水报文；BJT 报文；各种定制报文等。 切换方式：每路可通过跳线选择 3 种报文格式； 接口：24 芯 5.08mm 间距凤凰端子 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 15 串行口参数： 波特率为 1200，2400，4800，9600，19200 bit/s 可选，缺 省值为 9600 bit/s；数据位 8 位，停止位 1 位，无奇偶校验。 3.2.6 差分信号板（RS-485） 3.2.6 差分信号板（RS-485） 差分信号板主要输出 12 路基于 RS485 差分电平的信号，每路输出可通过内 部跳线选择输出串口报文，IRIG-B 码，1PPS 或曼码。差分信号板出口负载能力 0 欧姆或者 120 欧姆跳线可选。 输出信号类型：串口报文，IRIG-B 码，1PPS 或曼码； 容量：12 路； 接口：24 芯 5.08mm 间距凤凰端子。 3.2.7 光纤信号板（OTX） 3.2.7 光纤信号板（OTX） 光纤信号板输出的信号类型包括报文信号输出，IRIG-B 码输出， PPS/PPH/PPM 输出，曼码输出以及 10kHz 时钟信号，并通过内部跳线选择具体输 出种类。使用光纤传导时，亮对应高电平，灭对应低电平，由灭转亮的跳变对应 准时沿。 输出信号类型：串口报文，IRIG-B 码，1PPS 或曼码； 容量：8 路； 接口：波长范围为 1300nm 1310nm， 光缆类型为 62.5/125 m 多模 光纤，ST。 3.2.8 脉冲信号板（PHA） 3.2.8 脉冲信号板（PHA） 脉冲信号板主要输出有源或无源的 PPS/PPM/PPH 脉冲信号， 并通过内部跳线 选择具体输出种类和电压等级。支持内部 24V，外部 24V，48V，110V，220V 等 电压等级。 静态空接点与 TTL 电平信号的对应关系为接点闭合对应 TTL 电平的高电平 ，接点打开对应 TTL 电平的低电平，接点由打开到闭合的跳变对应准时沿。 准时沿： 上升沿，上升时间 1 s； 上升沿的时间准确度： 优于 3 s； 隔离方式： 光电隔离； 输出方式： 集电极开路； 允许最大 Vce 电压： 250 VDC； 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 16 允许最大 Ice 电流： 50 mA。 可以选配 PPD 即天脉冲输出。 3.33.3 TSS-3PA 主时钟授时单元 TSS-3PA 主时钟授时单元 图 3.3 TSS-3PA 主时钟授时单元 3.3.1 TSS-3PA 主时钟单元功能 3.3.1 TSS-3PA 主时钟单元功能 时钟源输入： TSS-3PA 主时钟授时单元可以接收两路以上不同时钟源的时间信号作为 外部时间基准，最大可支持四路信号输入。 支持包括全球定位系统(GPS)、北斗（BD） 、铷钟、IRIG-B 码、 IEC61588/IEEE1588、NTP 等对时信号； 高精度铷钟源 装置支持铷钟源输入， 提供高精度时钟源， 授时精度达到守时精度： 2 us/ 天。 高精度网络时钟源 装置支持 G703 网络时钟源输入，作为网络时钟的二级或三级时钟节点， 提供 us 级时钟信号输出。 信号输出： 可作为 SNTP 服务器输出 SNTP 网络授时报文。 可输出 IEC61588/IEEE1588 精密时钟协议报文。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 17 可输出 IRIG-B 码、脉冲信号、串行口时间报文等时间同步信号。 输出介质包括 RS-232,RS-485,光纤，空节点等。 支持多种类型报文输出，且可以同时输出 3 种报文。 IEC61588/IEEE1588 对时： 同时具备 E2E 和 P2P 两种授时模式； 同时支持在 IPV4 用户数据包(UDP)上的传输，和在 IEEE802.3/Ethernet 上的传输； 支持基于 MAC 的组播方式； 支持双网对时及 BMC； 其它功能： 满足站控层 IEC61850 的 MMS 组网要求， 装置的告警信息、 状态信息、 自检信息可通过站控层 MMS 网络上送站内监控系统，完全满足智能变电 站的对时要求。 可根据时钟源信号的精度自动选择授时信号源， 同时支持智能人工策 略； 自拟合生成 PPS 并对 PPS 进行纠错，具有完备的时钟信息防误能力； 高阶算法实现 0.8us/h 的守时精度。 高精度频率测量及电钟时差累计功能。 提供 10MHZ 频率的曼彻斯特编码的时钟信号， 在每秒的边界信号跳变 给出秒信号,可用于校正时钟频率。 3.3.2 TSS-3PA 主时钟单元容量 3.3.2 TSS-3PA 主时钟单元容量 TSS-3PA 主时钟授时单元，具有 7 块有线信号输出板，可以同时输出 84 路 电口（56 路光口）的对时接口，具有 2 个百兆太网接口输出 IEC61588/IEEE1588 时钟信号。 装置最大可输出8路告警信号开出， 其中5路信号可以依照现场要求自定义。 所有信息均按照 IEC61850 标准建模发送至厂站主控后台，方便现场管理。可以 测量电网瞬时频率以及电钟时间显示。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 18 3.43.4 TSS-3PB 主时钟授时单元 TSS-3PB 主时钟授时单元 图 3.4 TSS-3PB 主时钟授时单元 3.4.1 TSS-3PB 主时钟单元功能 3.4.1 TSS-3PB 主时钟单元功能 时钟源输入： TSS-3PB 主时钟授时单元可以接收两路以上不同时钟源的时间信号作为 外部时间基准，最大可支持四路信号输入。 支持包括全球定位系统(GPS)、 北斗 （BD） 、 IRIG-B 码、 SNTP 等对时信号； 信号输出： 可作为 SNTP 服务器输出 SNTP 网络授时报文。 可输出 IRIG-B 码、脉冲信号、串行口时间报文等时间同步信号。 输出介质包括 RS-232,RS-485,光纤，空节点等。 支持多种类型报文输出，且可以同时输出 3 种报文。 IEC61588/IEEE1588 对时： 同时具备 E2E 和 P2P 两种授时模式； 同时支持在 IPV4 用户数据包(UDP)上的传输，和在 IEEE802.3/Ethernet 上的传输； 支持基于 MAC 的组播方式； 支持双网对时及 BMC； 其它功能： 满足站控层 IEC61850 的 MMS 组网要求，装置的告警信息、状态信息、自 检信息可通过站控层 MMS 网络上送站内监控系统，完全满足智能变电站 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 19 的对时要求。 可根据时钟源信号的精度自动选择授时信号源， 同时支持智能人工策略； 自拟合生成 PPS 并对 PPS 进行纠错，具有完备的时钟信息防误能力； 高阶算法实现 0.8us/h 的守时精度。 高精度频率测量及电钟时差累计功能。 3.4.2 TSS-3PB 主时钟单元容量 3.4.2 TSS-3PB 主时钟单元容量 TSS-3PB 主时钟授时单元，具有 7 块有线信号输出板，可以同时输出 84 路 电口（或 56 路光口）的对时接口。 TSS-3PB 主时钟授时单元最大可输出 8 路告警信号开出，其中 5 路信号可以 依照现场要求自定义。可以选配电网瞬时频率测量以及电钟时间显示。 3.53.5 TSS-3E 扩展时钟单元 TSS-3E 扩展时钟单元 图 3.5 TSS-3E 扩展时钟单元 3.5.13.5.1 TSS-3E 扩展时钟单元功能 TSS-3E 扩展时钟单元功能 时钟源输入： TSS-3E 扩展时钟单元可以接收 12 路来自 TSS-3P 型主时钟的 IRIG-B 码信号作为外部时间基准。 可以接收 IEC61588/IEEE1588 精密时钟协议报文。 信号输出： 可作为 SNTP 服务器输出 SNTP 网络授时报文。 可输出 IEC61588/IEEE1588 精密时钟协议报文。 可输出 IRIG-B 码、脉冲信号、串行口时间报文等时间同步信号。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 20 输出介质包括 RS-232,RS-485,光纤，空节点等。 支持多种类型报文输出，且可以同时输出 3 种报文。 IEC61588/IEEE1588 对时： 同时具备 E2E 和 P2P 两种授时模式； 同时支持在 IPV4 用户数据包(UDP)上的传输，和在 IEEE802.3/Ethernet 上的传输； 支持基于 MAC 的组播方式； 支持双网对时及 BMC； 其它功能： 满足站控层 IEC61850 的 MMS 组网要求，装置的告警信息、状态信息、自 检信息可通过站控层 MMS 网络上送站内监控系统，完全满足智能变电站 的对时要求。 可根据时钟源信号的精度自动选择授时信号源， 同时支持智能人工策略； 自拟合生成 PPS 并对 PPS 进行纠错，具有完备的时钟信息防误能力； 高阶算法实现 0.8us/h 的守时精度。 高精度频率测量及电钟时差累计功能。 提供 10MHZ 频率的曼彻斯特编码的时钟信号，在每秒的边界信号跳变给 出秒信号,可用于校正时钟频率。 3.5.23.5.2 TSS-3E 扩展时钟单元容量 TSS-3E 扩展时钟单元容量 TSS-3E 扩展时钟单元，具有 7 块有线信号输出板，可以同时输出 84 路电口 （或 56 路光口）的对时接口。 TSS-3E 扩展时钟单元最大可输出 8 路告警信号开出，其中 5 路信号可以依 照现场要求自定义。可以选配电网瞬时频率测量以及电钟时间显示。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 21 第四章 主要技术指标 第四章 主要技术指标 1、装置工作环境条件 1、装置工作环境条件 环境温度：-10+55； 相对湿度：5%95（装置内部应无凝露，也不结冰） ； 大气压力：70 kPa106 kPa。 2、电源 2、电源 交流电源 电压：单相 220 V，电压允许偏差为 20% +15%； 频率：50 Hz，允许偏差5%； 交流电源波形为正弦波，谐波含量小于 5%。 直流电源 电压：220 V、110 V、48 V，电压允许偏差为 20% +15%； 直流电源电压纹波系数小于 5%。 供电方式 采用双电源供电，电源切换不影响装置的功能和性能。 3、主要技术指标 3、主要技术指标 授时精度总体0.1s； 1PPS 稳定输出，跳变0.1s； 从时钟延时补偿范围：0 10 6ns（即 1ms）,补偿精度：0.1s； 守时精度3*10 -10（0.8s/小时） ；铷钟输入支持3*10-12（2s/天） ； 频率测量精度0.001Hz； 4、输出时间与协调世界时（UTC）时间同步准确度 4、输出时间与协调世界时（UTC）时间同步准确度 接口类型 光纤 RS-422, RS-485 静态空接点TTLACRS-232CFE（RJ-45） 1PPS 1 s 1 s 3 s 1 s 1PPM 1 s 1 s 3 s 1 s 1 PPH 1 s 1 s 3 s 1 s 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 22 串口时间报文 0 10 ms 0 10 ms 0 10 ms IRIG-B（DC） 1 s 1 s 1 s 网络授时（NTP） 0 10 ms 网络授时（PTP） 500ns 5、网络时间同步 5、网络时间同步 a) 工作模式：客户端/服务器； b) 网络接口：电缆接口或光缆接口； c) 支持以下协议： RFC 1035（NTP） ； RFC 2030（SNTP） 。 IEC 61588（IEEE 1588） （PTP） 。 d) 时钟处于跟踪锁定状态时，网络时间同步支持以下技术: - 同时具备 E2E 和 P2P 两种授时模式； - 同 时 支 持 在IPV4用 户 数 据 包 (UDP) 上 的 传 输 ， 和 在 IEEE802.3/Ethernet 上的传输； - 支持基于 MAC 的组播方式； - 支持双网对时及 BMC； - 支持的事件报文包含： Sync、 Delay_Req、 Pdelay_Req、 Pdelay_Resp - 支持的通用报文包含：Announce、Follow_Up、Delay_Resp、 Pdelay_Resp_Follow_Up。 6、IRIG-B 码 6、IRIG-B 码 IRIG-B 码符合 IRIG Standard 200-04 的规定，并含有年份和时间信号质 量信息，其时间为北京时间。 IRIG-B（DC）码 每秒 1 帧， 包含 100 个码元， 每个码元 10 ms， 丢秒/丢帧率： 1/86400； 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 23 脉冲上升时间：100 ns； 抖动时间应：200 ns； 秒准时沿的时间准确度：优于 1 s； 接口类型：TTL 电平、RS-422、RS-485 或光纤； 使用光纤传导时，亮对应高电平，灭对应低电平，由灭转亮的跳变对应 准时沿； 采用 IRIG-B000 格式、C37.118 格式。 7、电磁兼容：4 级。 7、电磁兼容：4 级。 辐射电磁场抗扰度试验：IV级； 快速瞬变抗扰度试验：IV级； 振荡波抗扰度试验：IV级； 静电放电抗扰度试验：IV级； 浪涌（冲击）抗扰度试验：IV级； 工频磁场抗扰度试验：IV级； 脉冲磁场抗扰度试验：IV级； 阻尼振荡磁场抗扰度试验：IV级。 8、平均故障间隔时间： 8、平均故障间隔时间： (MTBF)50000 小时。 9、电网频率测量 9、电网频率测量 a) 测量有效范围： 45.00055.000Hz （五位科学记数， 小数点后三位） ； b) 测量准确度： 0.001Hz 测量周期：200ms。 10、卫星授时接口： 10、卫星授时接口： 1) 接收天线： 工作温度：-40至70 工作湿度：100% ，结露 天线安装：安装位置应视野开阔，可见绝大部分天空。天线高出屋面距离不 要超过正确安装所必需的高度，要有防雷装置，以尽可能减少雷击危险。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 24 天线电缆: 应根据其现场情况选择合适的电缆，以保证接收器需要的信号强 度。 2) 北斗接收器： 接收载波频率：2491.75MHz 接收灵敏度: -127.6dBmW 授时精度: 100ns(单向) 3) GPS 接收器： 接收载波频率：1575.42MHz(L1 信号） 接收灵敏度：捕获 -160dBW，跟踪 -163dBW 同时跟踪：冷起动时，不少于 4 颗卫星；热起动时，不少于 1 颗卫星 捕获时间：热起动时, 2min；冷起动时, 20min 定时准确度：1s( 1pps 相对于 UTC 时间) 11、设备尺寸： 11、设备尺寸： 高宽深=176.5482.5240.2（4U） 。 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 25 第五章 使用说明 第五章 使用说明 5.15.1 TSS-3PB、TSS-3E 端子及内部跳线定义 TSS-3PB、TSS-3E 端子及内部跳线定义 5.1.1 电源板（POWER 板） 可配置为单路电源或双路电源输入。 5.1.1 电源板（POWER 板） 可配置为单路电源或双路电源输入。外侧面板端子定义为： 标识名称输入范围备注 PW+电源输入+85-264V交直流通用 PW-电源输入- FG大地空 S24V亮 表示隔离24V电源 正常 S5V亮 表示隔离5V电源 正常 12V亮表示12V电源正常 5V亮表示5V电源正常 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 26 5.1.2 主控板（CPU 板） 5.1.2 主控板（CPU 板） 外侧面板端子定义为： CPU 标识 名称输出范围备注 LAN1 10/100/1000Mbit 自适应网口 可输出PTP以及 SNTP，也可作为对外 网络通讯 支持IPV4以及 802.3 LAN2 10/100/1000Mbit 自适应网口 可输出PTP以及 SNTP，也可作为对外 网络通讯 支持IPV4以及 802.3 COM1 DB9串行口厂家调试用 LAN1 LAN2 COM1 5.1.3 信号输入板（TSI 板） 5.1.3 信号输入板（TSI 板） 板载在信号输入板下方的为天线模块， 可以选择插入GPS模块或者北斗模块， 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 27 可插入 0-2 块。 外侧面板端子定义为： IRIGB1+ IRIGB2- IRIGB2+ IRIGB1- TSI 标志名称跳线功能 IRIGB1 IRIGB2 IFOT1 第1路B码光口 输入 JP1：上方 第1路B码电口 输入 第2路B码电口 输入 JP1：下方 JP2：下方 第一路B码信号源方式 为电口 第二路B码信号源方式 为电口 第一路B码信号源方式 为光口 IFOT2 第2路B码光口 输入 JP2：上方 第二路B码信号源方式 为光口 ANT1 第1路天线输 入 默认为GPS ANT2 第2路天线输 入 默认为北斗 1 4 3 2 IFOT1 IFOT2 ANT1 ANT2 5.1.4 告警TTL 信号板（COMBO 板） 5.1.4 告警TTL 信号板（COMBO 板） 告警TTL 信号对时板板默认输出 4 路告警开出，分别为 2 路失步告警和 1 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 28 路失电告警。1 路备用。3 路 TTL 电平输出，4 路串口信号输出。 可以选配电网瞬时频率测量。 外侧面板端子与内部跳线定义： 标识名称跳线 默认值/行定义 FAC-L Relay1 Relay2 Relay3 Relay4 TTL1 TTL2 TTL3 232-T1 232-T2 232-T3 232-T4 JP5 JP6 ROW1：选择第1种报文格式输出； ROW2：选择第2种报文格式输出； ROW3：选择第3种报文格式输出； （报文格式在液晶中定义） ROW1：选择第1种报文格式输出； ROW2：选择第2种报文格式输出； ROW3：选择第3种报文格式输出； （报文格式在液晶中定义） 电网瞬时频率 测量 第1路告警信 号开出 第2路告警信 号开出 第3路告警信 号开出 第4路告警信 号开出 第4路RS232 输出 第1路RS232 输出 第1路TTL测 试电平输出 第2路TTL测 试电平输出 第3路TTL测 试电平输出 第2路RS232 输出 第3路RS232 输出 JP1 JP2 JP3 JP4 1，2脚；常闭结点 1，2脚；常闭结点 1，2脚；常闭结点；若只有1路输 入信号，可以不跳 打开 告警信号信息： 序号 标识 名称 输入/输出范围 备注 1 FAC-L 电网瞬时频率 测量 AC220V 输入 选配 2 FAC-N 3 Relay1+ 第1路告警信号继电器输出 为失电告警信号 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 29 4 Relay1- 开出 5 Relay2+ 第2路告警信号 开出 继电器输出 为第 1 路输入信号 失步 6 Relay2- 7 Relay3+ 第3路告警信号 开出 继电器输出 为第 2 路输入信号 失步 8 Relay3- 9 Relay4+ 第4路告警信号 开出 继电器输出 告警开出备用 10 Relay4- 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 30 5.1.5 串口信号板（RS-232） 5.1.5 串口信号板（RS-232） RS232 信号板主要输出基于 RS232 的报文信号，通过液晶面板可以定义三种 输出报文格式。并通过内部跳线选择具体输出报文种类。 外侧面板端子与内部跳线定义： 232-T1 232-G1 232-T4 232-G3 232-T3 232-G2 232-T2 232-G12 232-T12 232-G11 232-T11 232-G10 232-T10 232-G9 232-T9 232-G8 232-T8 232-G7 232-T7 232-G6 232-T6 232-G5 232-T5 232-G4 RS232 标识名称跳线 行定义 232-T1 232-T2 232-T3 232-T4 232-T5 232-T6 232-T7 232-T8 232-T9 232-T10 232-T11 232-T12 ROW1：选择第1种报文格式输出； ROW2：选择第2种报文格式输出； ROW3：选择第3种报文格式输出； （报文格式在液晶中定义） 第10路 RS232输出 第11路 RS232输出 第1路RS232 输出 第2路RS232 输出 第3路RS232 输出 第4路RS232 输出 第5路RS232 输出 JP1 ROW1：选择第1种报文格式输出； ROW2：选择第2种报文格式输出； ROW3：选择第3种报文格式输出； （报文格式在液晶中定义） JP2 第12路 RS232输出 第9路RS232 输出 第6路RS232 输出 第7路RS232 输出 第8路RS232 输出 ROW1：选择第1种报文格式输出； ROW2：选择第2种报文格式输出； ROW3：选择第3种报文格式输出； （报文格式在液晶中定义） JP3 1 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 国电南瑞科技股份有限公司 TSS-3 型 多时钟源电力统一授时装置技术说明书 31 5.1.6 差分信号板（RS-485） 5.1.6 差分信号板（RS-485） 差分信号对时板主要输出基于 RS485 差分电平的信号，包括报文信号输出、 B 码输出，PPS 输出以及曼码输出。并通过内部跳线选择具体输出种类。 外侧面板端子与内部跳线定义： 标识名称跳线 行定义 485-1 485-2 485-3 485-4 485-5 485-6 485-7 485-8 485-9 485-10 485-11 485-12 ROW1：选择第1种报文格式输出 （在液晶中定义）； ROW2：DC-B码输出（反B码）； ROW3：1