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變電站GPS時鐘系統(tǒng)的應用（一）

作者 夏建勛 張偉 張項 
    隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大，建立一套統(tǒng)一的GPS時鐘系統(tǒng)對全網(wǎng)所有設備進行對時意義重大。本文介紹了GPS時鐘系統(tǒng)及其在電力系統(tǒng)中的應用情況，并對GPS時鐘系統(tǒng)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(tǒng),安裝維護
1引言
    隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大，微機保護和其它自動裝置經(jīng)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(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來危害。
    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(tǒng)
2.1 GPS系統(tǒng)簡介
    GPS是美國新一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)，可全天候連續(xù)實時向用戶提供高度的位置、速度和時何信息,GPS系統(tǒng)包括空間、地面控制及用戶設備三部分。
    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(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)星處于同一時間標準一GPS時間系統(tǒng)，這就需要地面站監(jiān)測各顆衛(wèi)星的時間求出鐘差，然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導航電文發(fā)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(wèi)畐高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)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(wèi)星到接收機天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)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(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用
    目前GPS時鐘系統(tǒng)主要用校驗時鐘，如全網(wǎng)的繼電保護裝置、故障錄波裝置、其他自動裝置及調(diào)度自動化系統(tǒng)都留有GPS授時接口，這些接口和GPS時鐘系統(tǒng)連接，裝置內(nèi)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(tǒng)作一比較，時間差超過某規(guī)定直時，自動以GPS時鐘系統(tǒng)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(wǎng)的保護裝置及自動裝置都具有統(tǒng)一時鐘，準確記錄每次事故的時間，以便事故調(diào)查，并準確定性。