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漫谈GPS北斗卫星时钟在变电站的应用(一)

点击次数:1790  发布时间:2018-02-27

漫谈GPS北斗卫星时钟在变电站的应用(一)

【关键词】北斗GPS北斗卫星时钟,安装维护
1引言 
    随着电厂、变电站自动化水平的提高,各种以计算机技术和通信技术为基础的自动化装置广泛应用,如调度自动化系统、广域相量测量系统、继电保护及故障信息管理系统、事件顺序记录装置、变电站自动化系统、发电厂监控系统、微机继电保护装置、故障录波装置、安全自动装置、雷电定位系统、电网预决策分析系统等。其运行实行分层控制,设备的运行往往要靠数百公里外的调度员指挥;电网运行瞬息万变,发生事故后更要及时处理,这些都需要有统一的时间基准。有了统一的时间,既可实现全厂(站)各系统在GPS(北斗)时间基准下的运行监控,也可以通过事故后各开关动作、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。统一的时间是保证电力系统安全运行,提高运行水平的一个重要措施。因此,在电网内的电厂、变电站及调度中心等建立专用的时间同步系统是十分必要和迫切的。本文介绍了北斗GPS北斗卫星时钟及其在电力系统中的应用情况,并对北斗GPS北斗卫星时钟安装及维护过程中的一些注意事宜进行了阐述。
2 GPS全球定位系统和北斗卫星导航系统
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,全世界都可以无偿使用: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。
2.2 北斗卫星导航系统
    北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
    北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。
  ——空间段。北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星组成混合导航星座。
  ——地面段。北斗系统地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站。
  ——用户段。北斗系统用户段包括北斗兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品,以及终端产品、应用系统与应用服务等。
2.3 北斗GPS北斗卫星时钟在电力系统中的应用    
2.3.1 将时间显示给运行人员观察或作人工记录的时间显示屏。
2.3.2 记录与时间有关的信息的装置(系统):如故障录波器、事件顺序记录装置、RTU远动装置、计算机监控(监测)系统、电网预决策分析系统、各级调度SCADA/EMS系统、电力系统实时动态监测系统(WAMS)、电能量计费系统、水调自动化系统、电厂机组控制系统、电力市场交易系统、配电网自动化系统、负荷控制和用电管理系统、通信网监控系统、电厂和调度生产信息管理系统、电力企业信息管理系统(MIS)、调度录音等。
2.3.3 有必要记录其动作时间的控制装置(系统):如微机保护装置、变电站监控系统的后台系统、电网安全自动装置等。
2.3.4 工作原理建立在时间同步基础上的装置(系统):如雷电定位系统、同步相量测量装置(PMU)、线路故障行波测距装置等。
2.3.5 要求在同一时刻记录其采集数据的系统:如保护信息管理机、电网频率按秒考核系统等。
2.3.6 用于继电保护试验,检验线路纵联保护(高频相差保护装置)。
2.3.7 大型局域网的时间同步。
2.3.8 其它要求时间统一的装置(系统)。
 

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