停電的風險
馬克·埃爾斯伯格（Mark Elsberg）的科學驚悚片《停電》（Blackout）描繪了似乎是最黑暗的停電場景之一，其中潛在的肇事原因是虛假的時間和不同步。作者精彩地描述了一種意外的，長時間停電導緻日常生活逐漸奔潰的情況。電話、電視和網際網路開始出現故障。通信停止了。電力不足使加油站無法運作，進而使運輸和供應陷入停滞。這本書的主人公之一，一個前黑客，提出了一個關于恐怖襲擊的論文，作為停電背後的原因。
要了解停電威脅，我們必須看到現在和即将發生的事情之間的差別。在媒體中廣為人知的不久的将來的新型分布式智能電網與目前的配電系統有很大的不同。根據定義，它是由以下内容組成“智能電網，是所有能源市場參與者之間存在通信以提供能源服務，進而確定降低成本，提高效率，以及整合包括可再生能源在内的分布式能源”。它具有許多的優勢，但是需要非常堅實和強大的同步基礎設施基礎，這樣智能電網才能健康的發展。確定智能電網穩定的關鍵屬性包括準确的時間，穩定的頻率及其高度精确的同步。
智能電網 vs 傳統配電
說到傳統的電力行業，電是由電廠發電（産生），由營運商配電（配置設定），最後才是我們（消費者）。一百多年來，家家戶戶和工廠的單向供電效果非常好，然而今天，這已經不夠了。經濟的發展需要不斷增長的電力需求。與基礎設施建設相關的限制也不斷出現。解決方案的讨論因需要保護環境，為子孫後代服務而受到阻礙。
幸運的是，我們看到了電力行業向工業4.0新時代的變革和轉型。今天，屋頂上安裝了光伏闆，我們看到了越來越多的風力渦輪機和沼氣廠。這些新的能源使我們能夠增加社會使用的能源庫。在未來的智能分布式電力産業中，标準電廠的主要作用将被削弱，電力将由多個等效電廠同時發電。
這些 "發電廠 "肯定是距離很遠。與現代配電相反，電力将不得不進行雙向傳輸，而且這些方向将随着時間的推移而動态變化。類似于鐵路交通管理的原則也适用于此，不同的是，“開關”的等價物必須在“軌道”兩邊同時切換，其精度為百萬分之一秒（微秒，1µs）。這個操作是由IED（智能電子裝置）繼電器（上述的“開關”）來完成的。Elproma NTS-5000大師級裝置以納秒級任命IEEE C37.238和IEC61850規範挑戰。
1µs的精度符合IEEE C37.238, IEC61850
為什麼1µs的精度有這麼大的意義？間隔時間長了，就會使輸電線路開路時間過長，造成停電。由于智能電網中同時有很多的發電者和使用者，是以IED繼電器開關的時間和同步性就顯得尤為重要。除了局部缺陷外，管理不當還可能導緻多餘能源的不良積累。能源管理将基于平衡能源過剩和不足。這些參數的極端值可能會觸發保護措施，導緻不受控制的多米諾骨牌效應的故障，甚至可能導緻停電。系統中的能源既不能太多，也不能太少。網絡必須始終包含“恰到好處”的能源，而這些能源本身是無縫的、時變的。智能電網控制的重點可能将損耗降到最低，并最大限度地ᨀ高電力傳輸的效率（有功功率和無功功率）。這個目标既可以通過對目前發電源的效率進行精确的控制（例如，人們可以減速或定期關閉風力渦輪機，以確定防止能源過剩），也可以通過使用IED完成的配電線路連接配接路徑的動态變化來實作。是以，為了做出正确的決定，人們應該了解實際情況，即“此時此地”的準确資訊——無論是在本地還是遠端層面。
配有本地時鐘的相位測量單元（PMU）用于測量電流的狀态。如在IED的情況下，即連接配接裝置裝置。系統監控過程中，假設後置濾波資訊（如到達的資料有不可接受的延遲）很可能反映了實際的能源狀況。在此基礎上，控制站通過向IED發出線路控指令來推斷未來下一刻的情況。這就是智能電網中的時變、動态輸電結構，其穩定性取決于時間和同步性。
作為DEMETRA項目2015-2016年的成果，Elproma開發了新的智能電網PTP伺服器系列，包括NTS-5000 大師級和新的NTS-pico3系列從時間伺服器。
擴充閱讀
Elproma時間伺服器
- PTP IEEE 1588 Grandmaster
- NTP 時間伺服器stratum1
- ePRTC* PRTC PRC時鐘
- PTP硬體時間戳
- PTP擴充卡（可做master或slave）
- 高可用性支援（HA）
- 兩路備援天線（天線安裝無需額外供電，與時間伺服器網線連接配接，供電，最長700m）
- 支援NTP/PTP/IRIG-B/1PPS+ToD
- 多種配置檔案：電信5G，電力，金融等
- MTBF：391000小時