GPS北斗時(shí)鐘系統(tǒng)在變電站使用經(jīng)驗(yàn)之一
隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，建立一套統(tǒng)一的GPS北斗時(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北斗時(shí)鐘系統(tǒng)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，并對(duì)GPS北斗時(shí)鐘系統(tǒng)安裝及維護(hù)過(guò)程中的一些注意事宜進(jìn)行了闡述。
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(lái)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(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明。
2 GPS定位系統(tǒng)
2.1 GPS系統(tǒng)簡(jiǎn)介
GPS是美國(guó)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(guò)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(wú)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(guó)及盟國(guó)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。
2.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡(jiǎn)介
中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Salite System，BDS)是中國(guó)自行研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。是繼美國(guó)定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)和美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO，是衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力，定位精度10米，測(cè)速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒。2012年12月27日，北斗系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件正式版1.0正式公布，北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對(duì)亞太地區(qū)提供無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。2013年12月27日，發(fā)布了《北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范(1.0版)》和《北斗系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件(2.0版)》兩個(gè)系統(tǒng)文件。2014年11月23日，海事組織海上安全委員會(huì)審議通過(guò)了對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)認(rèn)可的航行安全通函，中國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已獲得海事組織的認(rèn)可。
2017年11月5日19時(shí)45分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十四、二十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。2.2 GPS北斗時(shí)鐘系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
目前GPS北斗時(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北斗時(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北斗時(shí)鐘系統(tǒng)作一比較，時(shí)間差超過(guò)某規(guī)定直時(shí)，自動(dòng)以GPS北斗時(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。 |
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