變電站GPS時鐘系統的應用（一）

作者 夏建勛 張偉 張項 
    隨著電網規模的日益擴大，建立一套統一的GPS時鐘系統對全網所有設備進行對時意義重大。本文介紹了GPS時鐘系統及其在電力系統中的應用情況，并對GPS時鐘系統安裝及維護過程中的一些注意事宜進行了闡述。
【關鍵詞】GPS時鐘系統,安裝維護
1引言
    隨著電網規模的日益擴大，微機保護和其它自動裝置經長時間運行后其時鐘累計誤差不容忽視，從而使得各種裝置的時間失去同步，進而影響各自動化裝置的正常工作，給電力系統安全穩定運行帶來危害。
    本文介紹了定位系統GPS及其在電網中的應用情況，對其安裝工藝及維護常見問題進行了簡要說明。
2 GPS定位系統
2.1 GPS系統簡介
    GPS是美國新一代衛星導航系統，可全天候連續實時向用戶提供高度的位置、速度和時何信息,GPS系統包括空間、地面控制及用戶設備三部分。
    空間部分即衛星星座，每秒鐘通過L1、L2兩波段發射三種偽隨機碼：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到厘米級，定時精度10ns，只能美國及盟國軍事和授權的民用部門使用。
    地面控制部分即地面監控系統，每顆GPS衛星所播發的星歷，是由地面監控系統提供的。地面監控系統另一重要作用是保持各顆衛星處于同一時間標準一GPS時間系統，這就需要地面站監測各顆衛星的時間求出鐘差，然后由地面注入站發給衛星，衛星再由導航電文發給用戶設備。
用戶設備部分即GPS信號接收機，其任務是：能夠捕獲到按一定衛畐高度截止角所選擇的待測衛星的信號，并跟蹤這些衛星的運行，對所接收到的GPS信號進行變換、放大和處理，以便測量出GPS信號從衛星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛星所發送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間。

2.2 GPS時鐘系統在電力系統中的應用
    目前GPS時鐘系統主要用校驗時鐘，如全網的繼電保護裝置、故障錄波裝置、其他自動裝置及調度自動化系統都留有GPS授時接口，這些接口和GPS時鐘系統連接，裝置內部有自動校時程序，每隔固定時間將裝置本身時鐘和GPS時鐘系統作一比較，時間差超過某規定直時，自動以GPS時鐘系統為準，修改裝置時鐘（校時步長、時間差由校時程序給定）。這樣，全網的保護裝置及自動裝置都具有統一時鐘，準確記錄每次事故的時間，以便事故調查，并準確定性。