GPS时标在远动通信中的应用

• 电力远动中时间要求同步的原因
1. 电力系统的重要参数与时间参量密切相关。
2. 随着电网自动化水平的不断提高对统一时 钟的要求越来越迫切。
电网授时方式
• 1.电ห้องสมุดไป่ตู้中心调度所通过信道同步系统时钟 • 2.各设备供应商采用各自独立的时钟 • 3.利用导航卫星信号
• GLONASS全球导航卫星系统；----------俄罗斯 • 北斗卫星导航定位系统。------------------中国 • 伽利略导航系统（尚未投入使用）-----欧洲 • 全球卫星定位系统（GPS）；-------------美国
• 【3】徐丙垠，李桂义，李京，冀有党，曾宪国．接受GPS 卫星信号的电力系统同步时钟[J].1995.3
• 【4】郭忠尧．GPS在电力系统中的应用[J].1997.12 • 【5】李海涛．GPS在电力自动化的应用研究[J].2010.10 • 【6】舒勇．GPS在输电线路巡检中的应用[J].2003.11 • 【7】李家坤，李生明．GPS在电力系统中的应用[J].2002.9 • 【8】黄翔，江道灼．GPS同步时钟的高精度守时方案
北斗卫星导航系统
• 由我国自行研制发开的区域性有源 三维卫星定位与通信系统
• 重大的战略意义
北斗卫星导航系统大事记
北斗/GPS双模授时系统 • 互为热备用 • 提高了系统的可靠性和稳定性
参考文献
• 【1】张明光，陈玉武，牛群峰．电力系统远动及调度自 动化[M].北京：中国电力出版社，
• 【2】郭彬．基于北斗/GPS双模授时的电力系统时间同步 技术研究[D].2010.3
军用
民用
GPS的特点：精度高、速度快、不受用户数量限制、 抗干绕能力强、全球无偿共享、覆盖率98%
GPS的组成
• 空间部分：21颗工作卫星和3颗备用卫星 • 地面监控部分：监测站、主控站、注入站 • 用户设备部分：各种接受GPS信号的装置
基于GPS授时功能的装置及应用
• GPS同步授时功能在电力自动化中的应用 • 实现同步采样 • 基于行波原理的故障定位 • 系统状态量测量 • 频率监视与控制
20世纪60年代 出现晶体管无触点式远动设备
20世纪70年代 出现集成电路远动设备
20世纪80年代 计算机技术发展迅速，出现了微机采集与监控
20世纪90年代 计算机技术进一步发展，出现了工程工作站相应出现了基于此 的数据采集与监视控制系统（SCADA）。
进入21世纪以后电力系统远动技术在计算机的帮助下得到了更好的 发展，出现了能量管理系统（EMS）、配电管理系统（DMS）等功能更为 强大复杂的远动装置。
GPS时标在远动通信中的应用及注 意事项
内容安排
• 第一章.远动概述及远动系统中的时间同步 • 第二章.GPS系统的构成和授时方式 • 第三章.基于GPS授时功能的装置及应用 • 第四章.同步时钟失步问题 • 第五章.GPS作为单一时钟源存在的隐患
第一章.远动概述及远动系统中的时 间同步
• 电力系统远动技术
电力系统远动技术是运用通信、电子和计 算机技术采集电力系统实时数据，对电网 和远方发电厂、变电所等进行遥测、遥信、 遥控、摇调及摇视的技术。
循环式 问答式
按数据传输方式不同远动技术分为
被控站将数据循环不断的向主控站传送 主控站要过的信息需向被控站查询
远动系统的发展历程
20世纪50年代 由电话继电器、步进器和电子管为主要元件组成
[J].2010.9 • 【9】张丽伊.GPS卫星时钟同步系统在综自变电站中的应
用[J].2008
同步时钟失步问题
• 同步时钟失步的原因 • 一种较为优化的解决方案（预设时间差补
偿值守时方案）
GPS作为单一时钟源存在的隐患
• GPS受控于美国军方，对其他任何国家没有 做出任何承诺，且用户并没有支付GPS系统 建设和维护的费用。 因此：
对于电力系统这样关系国计民生的 网络采用GPS作为授时的唯一基准 是存在隐患的