無線對時模塊在故障錄波裝置的應用

無線對時模塊在故障錄波裝置的應用介紹

 

一、行業(yè)應用背景介紹

  1. 無線對時模塊的重要性

無線對時模塊在故障錄波裝置中的應用主要是為了確保故障錄波數(shù)據(jù)的時間準確性。

故障錄波裝置是一種用于電力系統(tǒng)監(jiān)測的重要設(shè)備，它能夠在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時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)。時間同步是故障分析中的一個基礎(chǔ)且關(guān)鍵的要素，因為電力系統(tǒng)故障往往發(fā)生在瞬間，準確的時間標記對于判斷故障發(fā)生的順序、分析保護裝置的動作行為以及協(xié)調(diào)多點數(shù)據(jù)具有重要意義。

應用優(yōu)勢：

  1. 時間同步: 無線對時模塊可以確保故障錄波器內(nèi)部時鐘的準確性，使得記錄的數(shù)據(jù)帶有精確的時間標簽。
  2. 數(shù)據(jù)分析與定位: 在多點故障或者跨區(qū)域故障分析時，可以準確判斷故障發(fā)生的順序和傳播路徑，實現(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致的時間同步中斷問題，增強了系統(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，對時間同步的精度需求逐漸提高。具體要求如下圖所示。

 

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

3、不同的時間同步模塊對比

名稱

優(yōu)點

缺點

北斗/GPS同步

衛(wèi)星時間同步具有精度高、成本低的優(yōu)點。

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

NTP同步

NTP同步時鐘具有授時精度高，信號穩(wěn)定，走時精準，操控方便，同步運行等特點。

NTP同步時鐘需要進行布線，由于需要購置服務器，因此成本預算較高。

CDMA、GPRS、NB-Iot同步

具有精度高、功能強、穩(wěn)定性好、無累計誤差、不受氣候地域等環(huán)境條件限制、性價比高、操作簡單、免維護等特點，

運營商覆蓋范圍和信號強弱影響

WIFI同步

WIFI時間同步具有無需布線，安裝方便的特點

適合于有WIFI信號覆蓋的短距離使用

Lora無線同步

傳輸距離遠、工作功耗低、抗干擾性強

對算法要求高

 

 

二、東日無線對時模塊介紹

1、東日無線對時系統(tǒng)方案介紹

傳統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)（以GPS為例）

東日無線對時系統(tǒng)方案

系統(tǒng)組成：

1套無線對時模塊系統(tǒng)：1個主機和3個從機。

主機接收前端系統(tǒng)提供的數(shù)字時鐘信號和1PPS秒脈沖信號，然后通過和3個從機模塊的無線數(shù)據(jù)交互的對時操作，讓3個從機模塊同步輸出1PPS信號，以達到在3個從機模塊上實現(xiàn)時間同步的目的。

2、東日DRLM53模塊介紹

DRLM53模塊是東日信息自主開發(fā)的一款無線對時系統(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，工作在470M~510MHz 頻段（ISM頻段），利用LoRa擴頻技術(shù)，保證了較遠的通信距離，很好的抗干擾性以及穩(wěn)定性。

模塊圖片

1）典型應用電路

 

  1. ）東日對時優(yōu)勢

參數(shù)

測試條件

值

單位

對時周期

供電=3.3v、溫度=25℃

1

s

主從機對時誤差

供電=3.3v、溫度=25℃

≤5

us

從機間對時誤差

供電=3.3v、溫度=25℃

≤1

us

注：加粗的為我司對時模塊的優(yōu)勢

 

實際測試連續(xù)10秒的秒脈沖的時間差（<=500ns）