时间监测系统技术规范书(网络版)

实时时间监测系统

技术规范书

目录

1总则 (1)

1.1一般规定 (1)

1.2工作范围 (1)

1.3标准和规范 (2)

2实时时间监测系统技术方案 (4)

2.1概述 (4)

2.2站内系统组成 (4)

2.3站间系统组成 (5)

2.4技术要求 (6)

2.5通用技术要求 (8)

3检测 (12)

3.1概述 (12)

3.2工厂验收试验（FAT） (12)

3.3现场验收试验（SA T） (13)

4质量保证及管理 (13)

5技术服务 (14)

5.1售前技术服务 (14)

5.2售后技术服务 (14)

6资质与电力业绩 (14)

1总则

1.1一般规定

1.1.1本协议是为XXXXXXX采购实时时间监测系统提出技术上的规范和有关说明，内容包括设备的供货范围、功能规范、技术要求、验收试验、质量保证等要求。

1.1.2本协议提出了对实时时间监测系统本体及其附属设备的技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。

1.1.3本协议经买卖双方确认后，作为合同的附件，与合同正文具有同等的法律效力。

1.1.4买方享有设备原供应商对最终用户提供各种优惠服务，包括今后软件版本升级、硬件扩充及备品备件的补充等。

1.2工作范围

本协议要求的工作范围为电力行业实时时间监测系统相关的功能设计、结构、性能、安装和试验，以及供货和现场技术服务。

1.2.1双方在合同期间应承担如下职责：

1.2.2卖方的职责

卖方的职责将包括下列内容，但不仅仅限于此内容。

●为XXXXXXX提供一套符合本技术协议要求的实时时间监测系统。

●负责供货范围内设备在试验验收和保修期内的故障排除。

●负责供货范围内所有设备的包装运输。

●提供供货范围内所有设备的技术文件、图纸和使用手册。

1.2.3买方的职责

●提供其他设备之间连接的接口要求。

●确保按照使用说明书正确使用设备。

●若设备需要维修，负责返修设备的包装运输。

1.2.4文件资料和图纸

为了确保实时时间监测系统的正确使用，卖方应提供设备使用说明书，常见故障处理，设备图纸等资料，并对所提供的全部技术资料的准确性负责。

1.3标准和规范

1.3.1合同中所有设备、备品备件，包括卖方自其他单位获得的所有附件和设备，除本协议中规定的技术参数和要求外，其余均应遵照最新版本的电力行业标准（DL）、国家标准（GB）和IEC标准及国际单位制（SI），这是对设备的最低要求。

1.3.2执行的标准

1.3.3除非另作特别规定，所有合同设备的设计、制造、检查、试验及特性都必须遵照最新版本的下列标准和规定进行。如果这些标准内容矛盾时，应按最高标准的条款执行或按双方商定的标准执行。

●GB 4208-1993 外壳防护等级

●GB 16836—2003 度量继电器和保护装置安全设计的一般要求

●GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

●GB/T 2423.2-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

●GB/T 2423.9—2001 电工电子产品基本环境试验规程试验Cb:设备用恒定湿热

试验方法

●GB/T 2887－2000 电子计算机场地通用规范

●GB/T 6107－2000 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

●GB/T 11287—2000 电气继电器第21部分：量度继电器和保护装置的震动、冲

击、碰撞和地震试验第一篇：震动试验（正弦）（idt IEC60255-21-1:1988）

●GB/T 14429-2005 远动设备和系统术语（IEC TR3 60870-1-3：1997）

●GB/T 14537—1993 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（idt

IEC60255-21-2:1988）

●GB/T 15153.1-1998 远动设备及系统第2部分：工作条件第1篇：电源和电磁

兼容

●GB/T 15153.2-2000 远动设备及系统第2部分：工作条件第2篇：环境条件

（气候机械和其它非电影响因素）

●GB/T 15527－1995 船用全球定位系统（GPS）接收机通用技术条件

●GB/T 16435.1－1990 远动设备及系统接口（电气特性）

●GB/T 17463-1998 远动设备和系统性能要求

●GB/T 19391-2003 全球定位系统（GPS）术语及定义

●DL/T 860.5-2006/IEC 61850-5:2003 变电站通讯网络和系统第5部分：功能的通

讯要求和装置模型

●DL/T 860.81-2006/IEC 61850-8-1:2004 变电站通讯网络和系统第8-1部分：特定

通讯服务映射（SCSM）对MMS（ISO 9506-1和ISO 9506-2）及ISO/IEC 8802-3的映射

●GJB 2242－1994 时统设备通用规范

●GJB 2991－1997 B时间码接口终端

●GJB 2715－1996 国防计量通用术语

●国家电力监管委员会令第5号电力二次系统安全防护规定

●IEEE 1588 -2002 Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for

Networked Measurement and Control Systems

●IEEE C37.118-2005 Standard for synchrophasors for power systems

●IRIG Standard 200-04 IRIG serial time code formats

●RFC 1305 Network time protocol (version 3) specification, implementation and

analysis

●RFC 2030 Simple network time protocol

DL/T XXX.1-2008 电力系统时间同步规范

上述标准和规范仅规定了最低要求，只要卖方认为有必要且经买方认可，即可超越这些标准，采用更好、更经济的设计和材料，使买方的设备持续稳定地运行。

2实时时间监测系统技术方案

2.1概述

电网内各站点设备的时间统一，是电网正常工作运行必不可少的条件之一，目前国网公司在各地的输变电设备全部是接收GPS时间，国网公司的正常工作运行建立在GPS正常授时的前提条件上，最近几年，国网公司新上设备要求也能接收北斗授时。这样在国网系统内存在2套基于卫星的时间体系，对于这种分布式的时间同步设备，究竟实际同步性能如何，彼此相差多少，工作状态怎样，监管部门一无所知。不同厂家的GPS时钟同步系统性能功能也不尽相同，能否应对干扰和天线故障，能否过滤美国SA因素，能否具备优良的鉴别和保持性能，这些都值得有关人士关注。目前已经发现：个别厂家的GPS时钟在正常接收条件下存在失锁的问题；输出时间信息和相位与绝对时间存在明显的偏差；时间同步信号的稳定性存在问题。鉴于上述情况，建立一套完善的变电站实时时间监测系统，为今后的建设及技术改造提供决策依据，是十分必要和紧迫的。下文分两部分阐述变电站实时时间监测系统的组成。

2.2站内系统组成

变电站内系统组成如图1所示。

时间监测单元可接收GPS（或北斗）定时信号，并可通过现有电力数据网接收PTP或eNTP精密网络时间同步信号。具备多路1pps、DCLS、SoE测试功能。可以测量现有变电站时钟的各种性能，包括站内不同厂家的GPS、BD接收性能，DCLS输出格式及性能，串行时间信息输出格式及性能，主备时钟、扩展单元、用户终端的同步性能等。时间监测单元具备PTP测试功能。可以测量数字化变电站或智能电网里的PTP时间服务器和用户接收终端的同步性能。

时间监测单元具备网络接口，通过现有的电力数据网络，将测试数据和结果通过标准的IP协议传输至上级的中心服务器。各级监控维护终端可通过网络访问时间监测单元，设

置测量参数及观察测量数据。

2.3站间系统组成

实时时间监测系统站间组成如图2所示。它由中心时间监测服务器、各级监测维护终端、各个变电站内的实时时间监测单元及现有传输网络组成。整个测试数据及配置管理基于现有的电力数据网，实时的测试由时间监测单元在站内完成。

中心与各变电站时间监测单元的时间同步性能可通过GPS或北斗，也可通过PTP或eNTP 精密网络时间协议进行比对，多种定时手段互相验证和备份。

这种技术方案的特点有：

1）充分利用现有电力数据网的资源，发挥其效能，投资小，见效快。

2）顺应智能电网技术发展趋势，技术先进合理。

3）多种时间同步手段并存，互相冗余备份，摆脱对单一监测手段的依赖，监测系统稳定可靠。

4）运行管理维护不改变现有工作管理模式，不依赖于其它系统，不发生系统外的不可控费用。

5）全面掌握各变电站内的时间同步单元性能，实时监测各种时间信号。

6）技术成熟，已经过多次现网实验验证。

2.4技术要求

2.4.1监测单元：

2.4.1.1 监测单元是整个时间监测系统的心脏，要求自身精度应优于±100ns （相对于UTC）。

2.4.1.2 为适应国家电网有关“智能电网”的发展战略，监测单元的监测端口除了能监测常规变电站用到的1PPS和DCLS时间信号，还必须具备PTP（IEEE1588 v2）的监测端口。

2.4.1.3 为了适应各个等级变电站的监测需要，至少应考虑监测一个主控室和四个继电保护小室，要求监测单元的监测端口数量不得少于5路1PPS、5路DCLS和1路PTP。

2.4.1.4 如果SoE能提供串口报文输出，监测单元应能测量其精度。

2.4.1.5 监测单元测量1PPS的精度必须优于100ns。

2.4.1.6 监测单元测量DCLS的精度必须优于100ns。

2.4.1.7 监测单元测量PTP的精度必须优于100ns。

2.4.1.8 监测单元测量RS232的精度必须优于1000ns。

2.4.1.9 监测单元必须具有守时功能。守时精度优于10μs/小时。

2.4.1.10 监测单元测量1PPS信号时分辨率应达到1ns，测量DCLS信号时分辨率应达到10ns。测量PTP信号时分辨率应达到20ns。

2.4.1.11 监测单元应能设置对测量信号的测量采样周期。

2.4.1.12 监测单元应能设置对任一测量信号连接电缆的时延补偿。

2.4.1.13 监测单元应能对测量到的信号精度数值进行本地存储，存储空间应足够存放一个小时的数据，以备传输通道出现故障时的临时保存。

2.4.1.14 监测单元记录对某一测量信号的测量值，应至少包含以下内容：变电站名、被测设备名、被测信号类型、测量精度、当前测量时间、被测信号连接电缆的时延、被测信号超限与否。

2.4.1.15 监测单元应能支持用户设置数据转发周期。即可设置本地存储的数据多长时间往网管中心传送。

2.4.1.16 监测单元可设置精度偏差告警门限。当监测到某一路信号的精度偏差（被测信号与监测单元之间）超过用户所设门限时，可实时将告警信息上传至网管系统。

2.4.1.17 监测单元应至少配置2路DCLS输出接口（可分别接入两台主时钟）及1路1PPS 输出接口（校验用）。当站内主时钟发生故障时，监测单元应可作为备用主时钟使用。2.4.1.18 监测单元应配置1个RJ45以太网接口，用于和中心服务器通信。配置1个串口供本地维护使用。

2.4.1.19 监测单元应能保存所有的设置信息，不能因为网管计算机的宕机而丢失配置信息。

2.4.2中心服务器

2.4.2.1 中心服务器配置IBM服务器，CPU主频2130MHz以上，内存4G可扩充至256G，硬盘500G，双千兆以太网接口。网管软件应能支持至少1000个网元的管理能力。

2.4.2.2 网管软件采用Windows操作系统，方便运行维护。

2.4.2.3 网管软件应支持多级密码管理。管理人员以一级密码登陆网管服务器，可以进行配置、查询、统计分析等所有管理。

2.4.2.4 中心服务器应具有列表管理功能。即：能显示所有被监测单元监测到的站内时钟的精度偏差等数据。“测量精度”以变电站为单位列表显示，方便查询。

2.4.2.5 中心服务器应具有告警管理功能。即：可查询告警所有记录、可针对某个被测时钟查询历史告警记录。

2.4.2.6 中心服务器应具有配置管理功能。管理人员应能并在中心服务器上对各个监测单元进行各种配置，如设置站名、配置IP地址、打开或关闭监测端口，测量周期，数据汇总上报周期，告警门限等等。

2.4.2.7 中心服务器应具有存储管理功能。中心服务器应及时将各变电站上报的数据信息全部存储备份。

2.4.2.8 网管软件应具有统计分析功能。网管软件应能对测量到的精度数据进行平均计算、最大/最小值计算等统计分析。

2.4.3维护终端

2.4.

3.1 维护终端采用IBM ThinkPad X60。

2.4.

3.2 维护终端无需安装任何软件，采用WEB登陆方式可以登陆网管服务器。维护终端需要二级密码登陆，可以查询一切信息，但不能进行配置和统计管理。

2.4.

3.3 维护终端应支持分级的帐号管理。不用级别帐号拥有不同的管理权限。

2.4.4 传输通道

2.4.4.1 传输通道是“监测单元”与“中心服务器”及“维护终端”间的通信通道。所有的传输与通信均采用电力数据网为主要传输通道。

2.4.4.2 中心服务器与各变电站之间采用树状结构连接。任一变电站的数据上传与告警都应能实时传送至网管中心。

2.4.4.3 中心服务器与各变电站实时时间监测单元通过现有电力数据网采用PTP或eNTP技术时间同步的精度优于2μs。

2.5通用技术要求

2.5.1环境条件

2.5.1.1 正常工作大气条件：

●环境温度：-20℃～+55℃。

●相对湿度：5%～95％（装置内部即无凝露，也不应结冰）。

●大气压力70kPa～106kPa。

2.5.1.2 试验的标准大气条件：

●环境温度：+15℃～+35℃。

●相对湿度：45%～75％。

●大气压力86kPa～106kPa。

2.5.1.3 仲裁试验的标准大气条件

●环境温度：+20℃±2℃。

●相对湿度：45%～75％。

●大气压力86kPa～106kPa。

2.5.1.4 贮存、运输极限环境温度

贮存、运输环境温度极限值为-25℃～+70℃，在不施加任何激励量的条件下，装置不应出现不可逆变化。温度恢复正常后，装置的性能应符合本标准中有关功能和性能指标条款的规定。

2.5.1.5 周围环境

●不允许有超过4.1.7规定的电磁干扰存在。

●场地应符合GB/T 9361中B类安全要求的规定。

●使用地点不应出现超过GB/T14537规定的严酷等级为1级的震动。

●无爆炸危险的介质，周围介质中不应含有能腐蚀金属、破坏绝缘和表面涂覆层的

介质及导电介质，不允许有明显的水气，严重的霉菌存在。

●有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。

●接地电阻应符合GB/T 2887 规定的要求。

2.5.2供电电源

设备电源采用内置交直流两用电源模块供电，每台装置根据现场情况接入一路交流或直流220V电源。

直流供电：220V±20%。

交流供电：220V±20%

2.5.3机箱

机箱外型尺寸：应符合GB/T3047.4规定。

外壳防护等级：外壳防护等级不得低于GB4208-1993中IP20的规定。

装置应采取必要的电磁兼容性措施,设备的不带电金属部分应在电气上连成一体，并具备可靠接地点。

装置着火危险的防护。着火危险的防护应符合GB16836中5.5的规定。

安全标志。装置应有安全标志，安全标志应并符合GB16836中5.7.5、5.7.6的规定。

表面油漆涂层应光洁美观、均匀一致，不应有气泡、龟裂、脱落、划痕等缺陷。

2.5.4机械性能

2.5.4.1 振动（正弦）

●振动响应。装置应能承受GB/T11287中3.2.1规定的严酷等级为1级的振动响应

试验，试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中5.1规定的要求。

●振动耐久。装置应能承受GB/T11287中3.2.2规定的严酷等级为1级的振动耐久

试验，试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中5.2规定的要求。

2.5.4.2 冲击

●冲击响应。装置应能承受GB/T14537中4.2.1规定的严酷等级为1级的冲击响应

试验，试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中5.1规定的要求。

●冲击耐久。装置应能承受GB/T14537中4.2.2规定的严酷等级为1级的冲击耐久

试验，试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中5.2规定的要求。

2.5.4.3 碰撞

装置应能承受GB/T14537中4.3规定的严酷等级为1级的碰撞试验，试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中5.2规定的要求。

2.5.5绝缘性能

2.5.5.1 绝缘电阻

●除非另有规定，考核绝缘性能的大气条件应符合4.1.1.b）规定的范围。

●绝缘电阻。用开路电压为直流500V的测试仪器测量各回路之间的绝缘电阻，应符

合下述规定：

?所有导电回路与地（或与地有良好接触的金属框架）之间的绝缘电阻应不小于

20MΩ。

无电气联系的各导电回路之间绝缘电阻应不小于20MΩ

2.5.5.2 耐压

耐压指标：参照GB/T15153.2

2.5.6耐湿热性能

根据试验和使用条件，装置应满足下列规定的耐湿热要求

恒定湿热试验。装置应能承受GB/T2423.9规定的恒定湿热试验:相对温度为+40℃±2℃。相对湿度为(93±3)%,试验持续时间48h。在试验结束前2h内，测量各导电回路对外露非带电部位及外壳之间、无电气联系的各回路之间的绝缘电阻，其绝缘电阻应不小于

1.5MΩ。

2.5.7电磁兼容性能

2.5.7.1 承受辐射电磁场干扰的能力。装置能承受GB/T1515

3.1中表15规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰试验, 试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中表16规定的要求。

2.5.7.2 承受快速瞬变干扰的能力。装置能承受GB/T1515

3.1中表12规定的严酷等级为Ⅲ级的快速瞬变干扰试验, 试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中表16规定的要求。

2.5.7.3 承受阻尼振荡波干扰的能力。装置能承受GB/T1515

3.1中表12规定的严酷等级为Ⅲ级的1MHz和100kHz阻尼振荡波干扰试验, 试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中表16规定的要求。

2.5.7.4 承受静电放电干扰的能力。装置能承受GB/T1515

3.1中表13规定的严酷等级为Ⅲ级的静电放电干扰试验, 试验期间及试验后的装置性能应符合该标准中表16规定的要求。

2.5.8可靠性

平均无故障时间（MTBF）大于50000小时，平均维修时间（MTTR）不大于30分，

使用寿命不少于10年。

2.5.9标志

装置上应有简明、清晰的产品型号及出厂编号标志。出厂标志应固定牢固。

3检测

3.1概述

3.1.1卖方应提供所供设备的权威型式检测报告以及该设备的出厂性能检测报告。检测性能需满足本协议中的相关要求。

试验报告内容应至少包括：报告的编号，设备的说明、编号、数量，完成试验的时间、地点及方法，试验环境和条件，试验合格的标准，试验的结果（包括数据和结论），试验人员名单，负责人的签字等。

3.1.2若检测报告不符合本技术协议相关技术要求，买方有权要求卖方提供满足要求的设备。

3.2工厂验收试验（FAT）

3.2.1工厂验收试验应按照买方确认的试验大纲进行，包括功能试验和稳定性试验。单个设备的试验可由卖方自行完成，并向买方提交试验报告。全系统的试验必须由买方在场见证。

3.2.2功能试验

3.2.2.1该试验主要是对本规范书中所描述的设备的功能和技术要求的测试，检查是否满足所规定的要求。

3.2.2.2 试验内容主要包括设备的启动、重新启动、初始化、设备间的通信、故障排除等。

3.2.3稳定性试验

在设备全负载全功能情况下，在本规范书描述的运行环境条件下，进行72小时的连续运行。

3.2.4在工厂验收试验期间，卖方应提供所需的检验、维护、测量、试验和记录的设备。

3.3现场验收试验（SAT）

3.3.1现场验收试验应按照买方确认的试验大纲进行，全系统的试验必须由买方在场见证。

3.3.2现场验收试验应在设备现场安装调试完成后、设备准备投入试运行前进行。

3.3.3现场验收试验的时间和条件由买方根据现场安装和调试的进度确定。现场验收试验应按照买方确认的试验大纲进行，完成与FAT相同的全部功能测试和稳定性测试。

3.3.4现场验收试验应在卖方专家的技术指导下，由买方专业技术人员完成。

3.3.5现场验收试验的一般工具和仪器仪表由买方提供，专用工具、仪器仪表应由卖方提供。在试验和调试期间所有损坏的供货范围内的设备，卖方应免费给予更换。

4质量保证及管理

卖方应保证其提供的实时时间监测系统是全新的，未使用过的，采用的是优质材料和先进工艺，并在各方面符合合同规定的质量、规格和性能。卖方应保证其提供的实时时间监测系统经过整体组装、调试和出场试验，并承诺所供设备的寿命不少于10 年。

质保期应为设备投运验收后 12 个月。

在质量保证期内，由于卖方设备的设计、材料或工艺等质量问题而造成故障，卖方应负责尽快更换有缺陷或损坏的部件直至更换整机。同时设备的质保期将延长，延长时间为设备重新投运后12个月。保质期后，在合理的期限内，由于设备的质量或性能问题，而引发故障时，卖方也应免费负责修理和更换相应的零部件。

在质量保证期外，卖方也承诺对该设备进行维护，若因设备本身质量或设计问题而引发的故障，卖方也免费负责修理或软件升级。若故障由买方操作不当或储运不当造成，则

卖方维修时以优惠价收取硬件、运输等费用。

卖方应对合同设备的设计、材料选择、加工、制造和试验等建立质量保证体系，并在合同设备的整个制造过程中严格执行。

卖方从其他厂采购的设备或部件，一切质量问题应由卖方负责，并应按质量保证体系的要求进行进厂验收试验。

5技术服务

5.1售前技术服务

5.1.1设备提供方应承诺在接到预中标通知后一周内，委派专门的技术人员，提供两台设备及网管软件到招标方指定地点做初步的功能和性能测试。

5.1.2初步测试结果不能满足技术规范书要求的，招标方可终止中标通知，并通知第二中标人预中标。前期测试费用由预中标人自行解决。

5.2售后技术服务

5.2.1设备提供方应指定技术人员，在合同范围内全面与买方代表充分合作与协商，以解决有关的技术和工作问题。双方的代表，未经双方授权，无权变更和修改合同。

5.2.2设备提供方技术人员可通过电话、邮件等方式对买方人员详细地解释技术文件、图纸、运行和维护手册、设备特性、分析方法和有关的注意事项等，以及解答和解决买方在合同范围内提出的技术问题。

6资质与电力业绩

设备提供方应具有ISO9001质量体系认证。

设备提供方应提供近三年内在电力行业销售有关时间测试设备20套以上的业绩（含合同复印件、用户联系方式等）。