GPS北斗时钟系统在变电站使用经验之一
GPS北斗时钟系统在变电站使用经验之一
随着电网规模的日益扩大，建立一套统一的GPS北斗时钟系统对全网所有设备进行对时意义重大。本文介绍了GPS北斗时钟系统及其在电力系统中的应用情况，并对GPS北斗时钟系统安装及维护过程中的一些注意事宜进行了阐述。
1引言
随着电网规模的日益扩大，微机保护和其它自动装置经长时间运行后其时钟累计误差不容忽视，从而使得各种装置的时间失去同步，进而影响各自动化装置的正常工作，给电力系统安全稳定运行带来危害。
本文介绍了定位系统GPS及其在电网中的应用情况，对其安装工艺及维护常见问题进行了简要说明。
2 GPS定位系统
2.1 GPS系统简介
GPS是美国新一代卫星导航系统，可全天候连续实时向用户提供高度的位置、速度和时何信息,GPS系统包括空间、地面控制及用户设备三部分。
空间部分即卫星星座，每秒钟通过L1、L2两波段发射三种伪随机码：C/A码(粗码)、P码(精码)和Y码(加密的P码)。 C/A码一次定位精度25m,多次定位精度8m，定时精度100ns，*都可以无偿使用：P码一次定位精度l0m，多次定位精度可以达到厘米级，定时精度10ns，只能美国及盟国和授权的民用部门使用。
地面控制部分即地面监控系统，每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准一GPS时间系统，这就需要地面站监测各颗卫星的时间求出钟差，然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。
用户设备部分即GPS信号接收机，其任务是：能够捕获到按一定卫畐高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。
2.3 北斗卫星导航系统简介
中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Salite System，BDS)是中国自行研制的卫星导航系统。是继美国定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是卫星导航委员会已认定的供应商。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。2013年12月27日，发布了《北斗系统公开服务性能规范(1.0版)》和《北斗系统空间信号接口控制文件(2.0版)》两个系统文件。2014年11月23日，海事组织海上安全委员会审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安全通函，中国的卫星导航系统已获得海事组织的认可。
2017年11月5日19时45分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星。2.2 GPS北斗时钟系统在电力系统中的应用
目前GPS北斗时钟系统主要用校验时钟，如全网的继电保护装置、故障录波装置、其他自动装置及调度自动化系统都留有GPS授时接口，这些接口和GPS北斗时钟系统连接，装置内部有自动校时程序，每隔固定时间将装置本身时钟和GPS北斗时钟系统作一比较，时间差超过某规定直时，自动以GPS北斗时钟系统为准，修改装置时钟(校时步长、时间差由校时程序给定)。这样，全网的保护装置及自动装置都具有统一时钟，准确记录每次事故的时间，以便事故调查，并准确定性。