电力系统的时间同步目前主要有以下两个方面：一是确定变电站内 GPS 和北斗卫星授时系统的统一状态；二是对于一些较为陈旧的变电站，要进行时间同步的配置。

在电力系统的运用里，时间同步是最基本的应用之一，并且技术和工艺也在不断更新。然而在 GPS 和北斗卫星授时系统中，因为设备品牌存在差异，导致站内以及站与站之间的时间无法统一。在运行过程中，时间接受系统不能相互通用，这会造成内部运行无法准确备份，难以保障整个系统运行的可靠性。电力系统的设备更新要互为热备用。

现代时钟同步的原理在于电力系统中安装了多种设备，如监控装置、PMU、故障录波器、微机保护装置、分时电能表等。这些自动化设备内部都有实时时钟，然而这些电子钟可能存在误差，具体表现为：初始值设备不够准确；石英晶体振荡频率存在误差，且其频率振荡会有温度漂移和老化漂移；电路中电容量会发生变化等。所以需要对这些电子钟进行校准，其原理如同我们日常生活中校准手表一样，需要定期设置时间基准信号。当下主要借助 GPS 和北斗卫星授时系统来获取时间基准信号，然后将其转换成各种自动化设备所需的时间信号并输出，这样就达成了各个自动化设备的时间统一。

电力系统内的时间同步技术，也就是时钟同步技术，能够让电力系统中的智能电子设备获取到统一的时间基准。基于此，这种技术在电网的实时监控、并网管理以及安全保护方面都有着极为重要的意义。比较常见的电力系统时间同步技术包含：

脉冲对时，又称为硬对时。其原理是借助脉冲的准时沿，也就是上升沿或者下降沿，来对被授时设备进行校准。脉冲对时的优势在于授时精度较高，在使用过程中，被授时设备的被动点适应性较强。然而，它的缺点是只能校准到秒，其他数据都需要人工预先设置。在常用的脉冲对时信号中，有 1PPS、1PPH 等信号。

串口报文进行对时：这种对时方式也叫软对时。它是借助一组时间数据，以特定格式进行处理，然后在串行通信接口发送给被授时装置，被授时装置便可利用这组数据来预设内部时钟。串口报文对时的优点在于：数据较为全面，且无需任何人工进行预置；缺点是授时精度相对较低，报文的格式需要授时装置与被授时装置双方进行约定。常用的串行通信接口包括 RS-232 接口通信，也包括 RS-422 接口通信，还包括 RS-485 接口通信等。

时间编码方式用于对时：这种时钟同步技术的主要目的是处理两种对时方式的矛盾。一般会采用脉冲和串口相结合的方式，然而在输送过程中需同时输送两种信号，这导致了信号的矛盾。所以，为了解决这种矛盾，目前采用的是国际通用的时间格式码。它的原理是把脉冲对时的准时沿与串口报文对时的数据融合在一起，从而可以组成一个脉冲串，以此来输送时间信息。所以被授时设备能够通过这个脉冲串去解析准时沿以及一组时间数据。这种码被称作 IRIG-B 码。研究显示：时间编制码方式在对时方面的优点在于数据较为全面，并且对时的精度较高，同时也无需人工预置。然而，它的结构较为复杂，很有可能会带来一些困扰。

网络方式对时主要基于时间协议 NTP 和精确时间协议 PTP。当前，比较简单的网络时间协议 SNTP 应用较为广泛。网络时钟传输是以 1990 年 1 月 1 日 0 时 0 分 0 秒为起始时间戳的用户数据协议报文，PTP 所具备的双重优点能够满足对时间精度的要求。PTP 系统是一种能够支持 PTP 时钟同步协议的网络。一个 PTP 系统一般包含 PTP 时钟同步设备以及各类普通设备和终端等。网络授时方式能够让接入网络的任何系统都提供对时服务。

影响时钟同步精度的因素包含两个方面。其一为时间戳数据精度；其二为路径延迟对称情况。

电力系统中，GPS 和北斗卫星授时系统时钟同步技术的作用在于能够进行相位测量。在电力系统里，电压和电流波形主要由正弦波、频率、幅值和相角等要素构成。在该系统中，频率是相同的，幅值相对容易测量，而相角测量则是一个难题。继电保护方面，GPS 和北斗卫星授时系统的继电保护包括线路差动保护和保护联合调试。

GPS 和北斗卫星授时系统的卫星同步时钟技术在电力系统中得到使用。这种使用能够减少检修和运行人员的工作量。它还能让变电站内部的运行设备拥有统一、标准的时间基准。这既方便了设备运行，又提高了电力系统中自动化的水平。