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核电厂安全时钟同步系统设计与实现
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2016 年(第十届)发电企业信息技术与应用研讨会 254 核电厂安全时钟同步系统设计与实现 中国广核电力股份有限公司,张富敏,许力,付振旭 摘要:时钟同步系统能产生标准时间、时刻以及标准频率信号,为核电厂需要标准时间尺度的系统(例如调度自动 化系统、电厂辐射监测系统、分布式控制系统、生产信息管理系统、视频监控系统)和设备(例如继电保护装置、厂站 自动控制设备、安全稳定控制装置、故障录波器)提供各种高精度的时间基准信号。先简要介绍时钟同步系统在核电厂 的重要性,重点介绍核电厂时钟同步系统的设计与实现,并阐述核电厂时钟同步系统的安全性,最后介绍核电厂几种常 见对时方案。 关键词:时钟同步系统;核电厂;GPS/北斗; 引言 时钟同步系统是核电厂通信系统的一个重要子 系统,时钟同步系统接收 GPS/北斗卫星信号。系统 采用国际领先的授时、守时技术,产生高精度的频 率基准信号;由高精度的卫星定时基准源、功能完 善的主/子钟系统、针对核电厂时钟系统应用需求的 远端系统、时间信号分布网络、完善的设备监控系 统等组成,具有抗干扰能力强、可靠性高、使用方 便、易于扩展及便于维修维护等诸多优点。 1 核电厂时钟同步系统的重要性 随着核电厂数字化系统和设备的快速发展,对 时间同步的要求日益迫切,需要准确、安全、可靠 的时钟源,为核电厂需要标准时间尺度的继电保护、 调度自动化、综合自动化、通信及其它系统提供各 种高精度的时间基准信号。 核电厂统一一体化授时,提供标准化时间源, 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,从而提高事故分析和稳定和稳定控制的水平, 也为核安全局要求的核电站故障回溯提供了唯一的 时间参考。 2 核电厂时钟同步系统设计与实现 2.1 时钟系统组成 核电厂时钟同步系统主要由五个子系统组成: 分别为主钟系统、远端系统、子钟系统、监控管理 系统、电源系统。 1) 主钟系统 核电厂主钟设备(也叫卫星时间基准源)主要 为 Superstr2002D,设备接收 GPS 卫星信号、北斗卫 星信号及 IRIG-B 基准时间信号, 扩展输出多路高精 度时间频率信号供子钟系统及远端系统使用;主钟 设备具有多个扩展槽,自身可输出多路直流/交流 IRIG-B 码、时标脉冲及时间报文等时间信号。主钟 系统通过光纤,采用光 B 码时间信号传递方式,与 子钟系统连接。光 B 码时间信号传递方式具有高精 度、远距离传输、强抗干扰性能以及及时通讯的特 点。同时主钟设备分别安装在位置不同的两个机房, 远端模块接收 2 路不同地点的时间源,实现信号互 备功能,降低设备故障概率。 SuperSTR 2002D 主要由电源处理单元、GPS&北 斗卫星信号接收及 IRIG-B 信号处理单元、 中央定时 处理单元、人机接口单元和扩展信号输出单元 5 大 部分组成。其组成框图如图 1 所示:

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