Page 102 - 《中国电力》2026年第5期
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2026  年 第 59 卷



              0    引言                                           同厂站录波数据自同步，却受采样频率和数据窗
                                                                选取影响，工程适配性有限，且未建立时钟偏差
                  随 着 新 型 电 力 系 统 向 高 比 例 可 再 生 能 源 接           的动态修正机制。现有研究多聚焦于录波数据自
              入、高电力电子化方向的加速演进                  [1-3] ，电网运行      身的时间对齐，尚未形成覆盖全域继电保护装置
              特性日趋复杂，对二次设备的状态感知精度、运                             的时钟失步在线监测体系，也缺乏兼顾测量噪声
              维响应效率提出了更高要求              [4-6] 。当前针对二次设          抑制与时钟长期漂移跟踪的智能校准方法，难以
              备的状态运维研究已形成诸多成果，既有基于数                             满 足 新 型 电 力 系 统 对 继 电 保 护 时 钟 同 步 的 全 域
              据挖掘算法的二次设备运行状态风险评估方法 ，                            化、高精度、智能化运维需求。
                                                          [7]
              也有人工智能技术赋能的变电站二次设备智能巡                                 针对上述问题，本文基于录波数据的核心优
              检手段 ，而基于智能故障录波的状态监测方案                             势，构建继电保护装置时钟失步在线监测及同步
                     [8]
              凭借录波数据实时性强、信息维度完整的优势，                             校准系统，提出分时段远程启动与同源数据比对
              为二次设备全场景、全时段状态监测提供了精准                             时钟失步监测方案，校正延时与设备抖动带来的
              的数据支撑      [9-11] ，推动电网运维模式转型升级。                  误差，精准量化时钟偏差，实现全域继电保护装
                  继电保护装置作为保障电力系统安全稳定运                           置失步在线监测；引入卡尔曼滤波算法，以时钟
              行的核心二次设备，其时钟同步状态直接关系故                             偏差和漂移率为状态变量，对观测结果进行滤波
              障 后 事 故 分 析 的 准 确 性 与 保 护 动 作 追 溯 的 有 效           与预测估计，生成自适应授时校准量，实现对继
              性，一旦其出现时钟失步问题，将导致故障录波                             电保护装置的时钟同步校准。最终形成闭环“在
              时标错位、保护动作时间戳偏离，进而影响对故                             线监测-智能校核”时钟同步方案，并在某省级电
              障的协同判别和事后分析              [12-13] 。继电保护装置时         网公司进行部署运行，验证了本文方案的有效性
              钟失步有着不可预测性和随机性，目前缺乏必要                             与可靠性。

              的时钟失步在线监测和同步校准技术                   [14-15] 。
                  电力系统现有时钟校验多采用离线校验或定                           1    全域继电保护时钟失步智能校核系统
              期巡检模式，难以及时捕捉瞬时性时钟失步问题，                                架构

              也无法长时间监测继电保护装置失步情况                      [16] ；主

              流的时钟同步方案多依赖于全球定位系统（global                         1.1    系统设计方案
              positioning system，GPS）或北斗卫星同步授时，不                    本 系 统 基 于 电 网 现 有 主 子 站 拓 扑 架 构       [27-28] ，
              仅对硬件精度要求较高，还易受信号遮挡影响                      [17-19] ；  结合录波数据实时性与完整性优势，实现全域继
              部分厂站通过时间编码进行授时需额外部署专用                             电保护装置时钟失步的在线监测及同步校准，系
              硬件设备，增加了运维成本且授时可靠性不足                      [20-21] ；  统架构如图   1  所示。
              智能变电站的统一集中授时模式，则易受传输延                                 本文所提架构复用电力系统现有通信网络，
              时、设备启动抖动等因素干扰，难以实现时钟偏                             仅 在 主 站 侧 部 署 继 电 保 护 装 置 时 钟 失 步 监 测 单
              差的精准校正       [22] 。                               元，即可实现全域的时钟失步监测与同步校核功
                  录波数据作为电力系统重要的监测数据，具备                          能；子站侧各保护装置、行波装置和录波装置依据
              实时性强、信息完整的天然优势，其录波文件包                             本地时钟生成录波数据并将其上传至调度数据网；
              含的各个继电保护装置精确时间戳、电气量波形                             主 站 侧 时 钟 失 步 监 测 单 元 依 托 北 斗 卫 星 与        GPS
              等数据，为时钟状态分析提供了可靠数据源                       [23-24] 。  2  套时间同步系统进行高精度授时，以此作为统
              基于录波数据的时钟同步方案可复用电力系统现                             一时间基准实施全域时钟失步分析。该单元通过
              有数据及网络，大幅降低部署成本。文献                      [25] 基    解析调度数据网中符合电力系统瞬态数据交换通
              于  Hankel 矩阵奇异值分解分析了厂站内部不同录                       用格式（common format for transient data exchange for
              波装置间的同步误差，但仅适用于故障场景下的                             power systems，COMTRADE）的录波文件，结合内
              信号突变点检测，无常态化监测能力；文献                        [26]   置 的 “ 分 时 段 远 程 启 动 ” 与 “ 同 源 数 据 比 对 ”
              基于小波变换对信号进行突变点检测，实现了不                             2  类时钟失步监测方案算法，实现精准的时钟失

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