Time synchronization for synchronous measurements in Electric Power Systems with reference to the IEEE C37.118TM Standard – selected tests and recommendations

• Autorzy: Szewczyk M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2015.04.32

Warianty tytułu

PL

Synchronizacja czasu dla potrzeb pomiarów synchronicznych w Systemie Elektroenergetycznym z odniesieniem do wymagań normy C37.118TM – wybrane badania i propozycje rozwiązań

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Time-stamped synchronized measurements offer tremendous benefits to electric power system applications. Synchrophasors require high-accuracy time-stamping of all the measurements in the power system. This paper discusses direct and indirect type of synchronization and presents hardware implementation of the time-source solution which can be used for precision time-stamping in Phasor Measuring Units (PMUs) to meet the rigorous requirements of the IEEE C37.118TM2011 Standard. In addition, functional testing is performed to verify the practicality of the proposed solutions.

PL

Zsynchronizowane w czasie pomiary oferują wiele możliwości zastosowań w systemie elektroenergetycznym. Urządzenia, które je realizują wymagają precyzyjnych źródeł czasu. W artykule omówiono bezpośredni i pośredni sposób synchronizacji czasu oraz przedstawiono sprzętową implementację źródła czasu dla urządzeń PMU spełniającą restrykcyjne wymogi standardu IEEE C37.118TM2011. Przeprowadzono również wybrane badania funkcjonalne dla weryfikacji poprawności tego rozwiązania.

Słowa kluczowe

EN

time synchronization; synchronous measurement; Electric Power System; IEEE C37; 118TM

PL

synchronizacja czasu; pomiary synchroniczne; system elektroenergetyczny; IEEE C37; 118TM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 4
• Strony: 144--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., schem., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szewczyk M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Elektroenergetyki i Sterowania Układów, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] IEEE Std 1588™-2008: IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems
• [2] PC37.238 - IEEE Draft Standard Profile for Use of IEEE 1588 Precision Time Protocol in Power System Applications
• [3] North American Electric Relaibility Corporation (NERC): Time Stamping of Operational Data Logs, Version 0.995, November 11, 2009
• [4] F. Steinhauser, C. Riesch, M. Rudigier : IEEE 1588 for time synchronization of devices in the electric power industry, Proc. Of 2010 Int. IEEE Symp. on Precis. Clock Synchron. for Meas., Control and Commun., ISPCS 2010; Portsmouth, NH; United States; 29 September 2010 through 1 October 2010, 1-6
• [5] L. Benetazzo, C. Narduzzi, and M. Stellini: Analysis of clock tracking performances for a software-only IEEE 1588 implementation, IMTC 2007, Warsaw, Poland, May 1-3, 2007, 1-6
• [6] M. Lixia, C. Muscas , and S. Sulis: Application of IEEE 1588 to the measurement of synchrophasors in electric power systems, ISPCS 2009, Brescia, Italy, Oct. 12-16, 2009, 142-147
• [7] Systems C37.118 rev. 2005 - IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems
• [8] C37.118.1 rev. 2011 - IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems
• [9] C37.118.2 rev. 2011 - IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems
• [10] C37.118.1a-2014 - IEEE Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems - Amendment 1: Modification of Selected Performance Requirements
• [11] M. Szewczyk: Standard requirements for systems realizing synchronous measurements in the power system infrastructure, Przegląd Elektrotechniczny, R. 90 NR 3/2014, 80-83
• [12] M. Staroń: Time synchronisation in electric power infrastructure – selected issues, Master Thesis supervised by M. Szewczyk
• [13] A. G. Phadke, B. Kasztenny: Synchronized phasor and frequency measurement under transient conditions, IEEE Transactions on Power Delivery, Volume 24, Issue 1, 2009, pp. 89-95
• [14] M. Szewczyk: Selected analyses of teletransmission and teleinformatic structures in electrical power, Przegląd Elektrotechniczny, R. 90 NR 3/2014, 1-5
• [15] M. Szewczyk: Teleinformatic structures with reference to the forecasting functions of electric power Smart Gridm networks. (1), „Elektro.info 5/2014", Dom Wydawniczy MEDIUM, ISSN 1230-7815, ISSN 1642-8722, Warszawa 2014, pp. 40-43
• [16] M. Szewczyk: Selected security threats of the teleinformatic structures with reference to the forecasting functions of electric power Smart Grid networks (2), „Elektro.info 7/8/2014", Dom Wydawniczy MEDIUM, ISSN 1230-7815, ISSN 1642-8722, Warszawa 2014, pp. 44-46
• [17] A. Halinka, M. Szewczyk, M. Talaga: Synchronous mesurements techniques (PMU) and sample applications. Wiadomości Elektrotechniczne, 8/2014, R. 82, Sigma-NOT pp. 21-25
• [18] A. Borghetti, C. A. Nucci, M. Paolone, G. Ciappi, A. Solari: Synchronized phasors monitoring during the islanding maneuver of an active distribution network, IEEE Trans. on Smart Grid, Vol. 2, Issue 1, March 2011, 70-79.
• [19] G. Sanchez-Ayala, J.R. Aguerc, D. Elizondo, M. Lelic: Current trends on applications of PMUs in distribution systems, Innov. Smart Grid Technol. (ISGT), 2013 IEEE PES, 1-6
• [20] P. Kundu, A. K. Pradhan: Wide area measurement based protection support during power swing, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Volume 63, December 2014, DOI: 10.1016/j.ijepes.2014.06.009, pp. 546–554
• [21] J. S. Warner and R. G. Johnston: A simple demonstration that the global positioning system (GPS) is vulnerable to spoofing, J. of Secur. Adm., 2002, 1-9.B.
• [22] M. Ledvina, W. J. Bencze, B. Galusha and et al.: An in-line anti-spoofing device for legacy civil GPS receivers", in Proc. of the ION Int. Tech. Meet., San Diego, CA, 2010, 698-712.
• [23] A. Halinka, P. Sowa, M. Szewczyk: Adaptive decision-taking of protection systems in networks with dispersed power generating sources, IEEE, Africon 2011, 1-6
• [24] A. Halinka, M. Szewczyk: Distance protections in the power system lines with connected wind farms, Przegląd Elektrotechniczny, R. 85 11/2009, 14 -20
• [25] A. Halinka, P. Rzepka, M. Szablicki, M. Szewczyk: Impact of proper functioning of power system automation for the safety of power system in the consideration of the new technical and economical solutions in Polish Power Grid, Przegląd Elektrotechniczny, R. 87 NR 2/2011, 140 – 143
• [26] www.westermo.com (documentation of Westermo T208 switch)
• [27] teledyneLecroy.com (documentation of Oscilloscope Wavesurfer 424)
• [28] www.globalsat.com.tw (documentation of the GPS EM-406A device)
• [29] www.energotest.com.pl