关键词：GPS卫星时钟

一、GPS卫星授时系统的现状

    目前电力系统中的各套被授时装置均独立存在，授时源对各装置的授时基本不存在关联，长期的独立发展使得各被授时装置接收方式、处理方式、接口标准不统一，时间不同步、无法互联，结果是整个电力系统的可靠性无法保证，一些监控测量数据也不准确。

 

    电力系统中的继保装置、控制系统、能量管理系统及各种自动化设备均基于时间基准而进行故障录波、数据采集等动作，所以提高时间同步的准确性、可靠性、开放性具有重要的意义。同时，出于各个电力自动化设备及实时监测控制系统对于时间同步精度等级的要求不一致的考虑，有必要建立一个可供不同时间同步需求的终端进行选择。

二、GPS卫星时钟的使用

      现状：目前电力系统中对时间同步要求较高的主要是基于PMU的WAMS系统和基于RTU的SCADA系统。

      随着1993年美国GPS系统对民用的开放，同步相角测量装置（PMU）得到了重点研究，使得实时测量同一时刻系统的相角成为可能。1995年开始，美国很多大电力公司均安装了一定数量的PMU，因为采用了GPS统一时标，使得可依据各个PMU记录点的数据进行动态整体分析。

      国内PMU研究工作起步较晚，目前中国电科院、清华大学、华北电力大学等单位在从事相关研究工作。国家电力调度通信中心在阳城、全国联网工程、三峡工程部分安装了PMU，计划全面安装形成系统。而2003~2004年期间河南电网安装的PMU，可能是国内首次构建系统级WAMS的电网，2007年左右，云南、贵州等省市均也安装了一定数量的PMU。

      远端测控装置（RTU）技术相对较为成熟，现代电网日趋高电压、大电流、多参数、远距离，电网监控系统必须实时掌握繁杂的运行状况数据，然后根据情况做出动作，这就要求电网监控系统必须有统一时钟。RTU装置主要应用于电网调度SCADA系统，我国上世纪70年代逐渐开展调度自动化技术，80年代得以大发展，至新世纪初，全国各级调度都建立了自动化调度系统，已形成分层控制的调度系统。目前RTU装置对时主要有两种方式，一种是通过通信规约定时和调度主站计算机的标准时钟对时；另一种是通过GPS卫星时钟进行对时，第二种方式目前已成为主要方式。

三、GPS卫星时钟源

     全球定位系统GPS是美国军方研制的卫星导航定位系统，具有全天候、高精度等显著特点。目前，卫星授时普遍基于GPS系统。同时出于战略安全考虑，应重点发展具有自主知识产权的北斗卫星导航系统。我国计划于2020年左右，建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。美国GPS系统要求捕获四颗以上卫星，容易受峡谷、建筑物的影响而信号减弱或失锁，从而影响正常工作。北斗导航系统则基于同步轨道静止卫星，无需星间切换，主要具有定位、通信、授时等功能，系统可提供精度为20~100ns的同步时钟，授时精度优于GPS。

四、GPS卫星时钟厂家及产品

     山东正瑞电子有限公司从成立以来，一直从事卫星同步时钟的研发生产和销售，GPS卫星时钟作为国内电力系统最通用的时间同步设备，也是我公司主推的项目之一。

     目前我公司的GPS卫星时钟系统有同步时钟，卫星时钟，网络时间服务器，北斗时钟，GPS时钟等，公司自2002年成立以来专注于卫星时钟的研发，产品在电力、电信、交通、钢铁、石化、冶金、金融、通信等行业里应用。