电力系统是国家关键基础设施,电力安全关系国计民生。
时间的统一和精确是保证电力系统安全运行的最基本要求:(1)电力系统业务的开展需要全环节数据实时汇聚和高效处理,对数据采、传、存、用有极高的时效性要求。(2) 大电网“发、输、变、配、用”全过程对运行状态的实时感知,需要跨区域同步准确、稳定、可靠。(3) 实时量测、实时线损分析、分布式新能源精准预测等应用,依赖统一授时体系支撑。
当前,电力系统时间同步依赖卫星授时,而导航系统卫星高度超过2万公里,信号功率极低,易受干扰、攻击和欺骗,影响时间同步系统设备正常工作。
中华人民共和国公安部发布的GA 1800—2021《电力系统治安反恐防范要求》明确规定:卫星导航时间同步系统应采取防干扰安全防护和隔离措施,具备常规电磁干扰信号入侵监测和实时告警能力、卫星信号拒止条件下高精度时间同步保持和干扰信号安全隔离能力。电力系统行业标准DL/T 1100.5—2019《电力系统的时间同步系统 第5部分:防欺骗和抗干扰技术要求》也对时间同步系统的卫星信号抗干扰防欺骗提出明确要求。
YZ-9770卫星信号安全防护装置是成都引众针对上述卫星信号安全防护要求开发的专业化产品,可以有效提升电力系统时间同步业务抗干扰和防欺骗能力。
执行标准- GA 1800.1—2021 电力系统治安反恐防范要求 第1部分:电网企业
- GA 1800.2—2021 电力系统治安反恐防范要求 第2部分:火力发电企业
- GA 1800.3—2021 电力系统治安反恐防范要求 第3部分:水力发电企业
- GA 1800.4—2021 电力系统治安反恐防范要求 第4部分:风力发电企业
- GA 1800.5—2021 电力系统治安反恐防范要求 第5部分:太阳能发电企业
- GA 1800.6—2021 电力系统治安反恐防范要求 第6部分:核能发电企业
- DL/T 1100.5—2019 电力系统的时间同步系统 第5部分:防欺骗和抗干扰技术要求
适用于电力系统调度机构、发电厂、变电站、集控站等所用时间同步装置、时间服务器、BITS等时间频率设备的卫星信号抗干扰防欺骗功能原位加固。
适用于金融、证券、通信、交通、智能制造、教育、医疗等行业时间服务器的卫星信号抗干扰防欺骗功能原位加固。
设备外观图1卫星信号安全防护装置 前面板图
图2卫星信号安全防护装置 后面板图
实现原理
卫星信号安全防护装置根据防护实现原理分为生成式和阻断式两种。
(一)生成式
装置实时检测接收信号中是否存在干扰信号,当干扰功率达到一定强度后发出干扰告警。
装置实时检测接收信号中是否存在欺骗信号,当存在欺骗信号时,装置自动隔离不安全的外部卫星授时信号,输出满足精度要求的安全授时信号,确保授时设备正常工作。实现原理如图3所示意。
(二)阻断式
装置实时检测接收信号中是否存在干扰信号,当干扰功率达到一定强度后发出干扰告警。
装置实时检测接收信号中是否存在欺骗信号,当存在欺骗信号时,装置阻断卫星信号输出并发出欺骗告警,实现原理如图4所示意。
图3生成式卫星信号安全防护装置 工作原理逻辑图
图4阻断式卫星信号安全防护装置 工作原理逻辑图
实施方案
YZ-9770卫星信号安全防护装置安装时直接串行接入时间同步装置/时间服务器与卫星天线📡之间即可。
卫星信号安全防护装置可通过双网络接口,同时输出DL/T634.5104和DL/T860规范协议格式的卫星信号干扰和欺骗检测状态信息。该信息可接入时间同步装置的管理接口,让时间同步装置获取卫星信号干扰欺骗检测信息,并统一上送调控中心时间同步管理系统或站端监控系统,如卫星信号安全防护装置连接方案一所示。用户也可将卫星信号安全防护装置输出干扰欺骗信息直接上送调控中心时间同步管理系统或站端监控系统,如卫星信号安全防护装置连接方案二所示。
卫星信号安全防护装置 连接方案一
卫星信号安全防护装置 连接方案二
装置功能
安全隔离及拒止维持
当侦测出卫星授时信号存在干扰及欺骗时,自动切换成安全隔离(阻断式)或拒止维持(生成式)工作模式,确保时间同步装置正常运行。
欺骗检测及告警
实时检测接收信号中是否存在欺骗信号,若存在则发出欺骗告警。
干扰检测及告警
实时检测接收信号中是否存在干扰,当干扰功率达到一定强度后发出干扰告警。
馈线状态检测及告警
实时检测馈线是否存在开路、短路及损耗过大等异常情况,存在上述情况时发出告警。
馈线短路保护
当馈线长期处于短路状态时,不损坏设备内部器件。
退出无碍
装置失电或故障时,射频开关闭合,卫星信号正常通过,不影响后级设备运行。
告警指示
装置面板设有各类告警指示灯,包括:设备工作指示、设备故障指示、北斗/GPS天线故障指示、北斗/GPS信号干扰指示、北斗/GPS信号欺骗指示、北斗/GPS信号正常指示。
告警接点输出
通过OC门输出装置失电告警、卫星信号异常告警、备用告警1、备用告警2。
数据上报与日志存储
支持通过IEC 104、IEC 61850、UDP协议上送干扰欺骗检测信息;具备日志存储功能,能够对告警状态、驯服状态、运行状态、输入信号健康状态等进行记录。
技术指标
生成式 卫星信号安全防护装置 技术指标
参数
技术指标
接收输入信号
BDS: B1(1561.098 ± 2.046MHz)
B3(1268.52 ± 10.23MHz)
GPS: L1(1575.42 ± 1.023MHz),C/A 码
输出安全信号
BDS: B1(1561.098 ± 2.046MHz)
GPS: L1(1575.42 ± 1.023MHz),C/A 码
输出安全授时信号同步精度
≤50ns
输出安全授时信号功率
-125dBm ～ -90dBm
拒止维持模式下,输出安全授时信号维持时间及精度
可选:
(1)维持时间≥1小时,且时间维持精度优于500ns;
(2)维持时间≥2小时,且时间维持精度优于500ns;
(3)维持时间≥6小时,且时间维持精度优于500ns。
干扰信号隔离能力
(1)信号输出不受GPS L1/BDS B1 转发式、生成式欺骗信号影响,满足拒止维持模式下输出信号维持时间及时间精度;
(2)信号输出不受GPS L1/BDS B1 压制信号影响,满足拒止维持模式下输出信号维持时间及时间精度;
(3)全频段压制干扰情况下能保持信号输出,且满足拒止维持模式下输出信号维持时间及时间精度。
干扰告警
具备告警功能,输入信号受干扰或中断时,告警时间<15s;
输入信号干扰消失或信号恢复后,告警解除时间<120s。
日志管理
具备事件日志记录功能,包括告警事件、告警次数、告警时间等信息。
信号路数
2路(2路输入,2路输出,北斗和GPS各1路)
网络管理接口
2路,支持DL/T634.5104和DL/T860 规范协议同时输出
机箱尺寸
标准19英寸1U机箱,482.6 * 44.4 * 305mm
供电
110/220V AC/DC双电源供电
功耗
≤25W
阻断式 卫星信号安全防护装置 技术指标
参数
技术指标
接收信号
BDS: B1(1561.098 ± 2.046MHz)
GPS: L1(1575.42 ± 1.023MHz),C/A 码
射频通道增益
±1dB范围内
输出1dB压缩点
≥ -10dBm
射频信号通断比
≥ 50dB
防欺骗性能
能防转发式、生成式和入侵式欺骗
干扰告警
具备告警功能,输入信号受干扰或中断时,告警时间<15s;
输入信号干扰消失或信号恢复后,告警解除时间<120s。
日志管理
具备事件日志记录功能,包括告警事件、告警次数、告警时间等信息。
处理信号路数
2路(2路输入,2路输出,北斗和GPS各1路)
网络管理接口
2路,支持DL/T634.5104和DL/T860 规范协议同时输出
机箱尺寸
标准19英寸1U机箱,482.6 * 44.4 * 305mm
供电
220VAC/220VDC/110VDC双电源供电
功耗
≤25W
