變電站GPS時(shí)鐘系統(tǒng)的應(yīng)用（一）

作者 夏建勛 張偉 張項(xiàng) 
    隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，建立一套統(tǒng)一的GPS時(shí)鐘系統(tǒng)對(duì)全網(wǎng)所有設(shè)備進(jìn)行對(duì)時(shí)意義重大。本文介紹了GPS時(shí)鐘系統(tǒng)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，并對(duì)GPS時(shí)鐘系統(tǒng)安裝及維護(hù)過程中的一些注意事宜進(jìn)行了闡述。
【關(guān)鍵詞】GPS時(shí)鐘系統(tǒng),安裝維護(hù)
1引言
    隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，微機(jī)保護(hù)和其它自動(dòng)裝置經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后其時(shí)鐘累計(jì)誤差不容忽視，從而使得各種裝置的時(shí)間失去同步，進(jìn)而影響各自動(dòng)化裝置的正常工作，給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來危害。
    本文介紹了定位系統(tǒng)GPS及其在電網(wǎng)中的應(yīng)用情況，對(duì)其安裝工藝及維護(hù)常見問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要說明。
2 GPS定位系統(tǒng)
2.1 GPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    GPS是美國新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可全天候連續(xù)實(shí)時(shí)向用戶提供高度的位置、速度和時(shí)何信息,GPS系統(tǒng)包括空間、地面控制及用戶設(shè)備三部分。
    空間部分即衛(wèi)星星座，每秒鐘通過L1、L2兩波段發(fā)射三種偽隨機(jī)碼：C/A碼（粗碼）、P碼（精碼）和Y碼（加密的P碼）。 C/A碼一次定位精度25m,多次定位精度8m，定時(shí)精度100ns，*都可以無償使用：P碼一次定位精度l0m，多次定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)，定時(shí)精度10ns，只能美國及盟國軍事和授權(quán)的民用部門使用。
    地面控制部分即地面監(jiān)控系統(tǒng)，每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)一GPS時(shí)間系統(tǒng)，這就需要地面站監(jiān)測(cè)各顆衛(wèi)星的時(shí)間求出鐘差，然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。
用戶設(shè)備部分即GPS信號(hào)接收機(jī)，其任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)畐高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)所接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。

2.2 GPS時(shí)鐘系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
    目前GPS時(shí)鐘系統(tǒng)主要用校驗(yàn)時(shí)鐘，如全網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置、其他自動(dòng)裝置及調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)都留有GPS授時(shí)接口，這些接口和GPS時(shí)鐘系統(tǒng)連接，裝置內(nèi)部有自動(dòng)校時(shí)程序，每隔固定時(shí)間將裝置本身時(shí)鐘和GPS時(shí)鐘系統(tǒng)作一比較，時(shí)間差超過某規(guī)定直時(shí)，自動(dòng)以GPS時(shí)鐘系統(tǒng)為準(zhǔn)，修改裝置時(shí)鐘（校時(shí)步長(zhǎng)、時(shí)間差由校時(shí)程序給定）。這樣，全網(wǎng)的保護(hù)裝置及自動(dòng)裝置都具有統(tǒng)一時(shí)鐘，準(zhǔn)確記錄每次事故的時(shí)間，以便事故調(diào)查，并準(zhǔn)確定性。