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GPS技术在电力工程测量中的应用


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn GPS 技术在电力工程测量中的应用 作者:王斌 来源:《城市建设理论研究》2014 年第 10 期 摘要:GPS 技术的应用,在保护生态环境等方面还能起到很好的经济和社会效益。为此本 文对这一技术的应用做了详细的阐述。 关键词:GPS;电力工程测量;应用 中图分类号:F407 文献标识码: A 引言 我国电力系统自动

化程度不断提高,不仅极大改善了电网的稳定性能,也促使供电质量更 为安全可靠,这无疑得益于先进的科学技术,其中 GPS 技术凭借其高精度的定位导航和授时 服务,为电力自动化的实现提供了标准而统一的时间,故被广泛应用,可见 GPS 技术对电力 自动化的影响不容小觑,值得推广应用。 一、GPS 相关理论概述 全球定位系统(GPS)是一个以卫星为基础,可为地面提供适时导航、定时、定位等功 能,且这种功能具备着全球性、全天候、持续性及其适时性特点,能为用户提供出一个精确的 速度及其时间坐标等信息的三维空间的无线电导航系统。全球定位系统主要包括三部分:① 空 间部分即卫星星座,由 24 颗卫星组成,每 6 个星座组成一个轨道平面,整个卫星系统一共分 成 4 个轨道平面,轨道与轨道间为 55° 夹角,这样人们在地球上的任何地方都可看到由 4 颗以 上星组成的轨道平面,从而获取相关的信息。② 地面控制部分也就是监控系统,主要功能是收 集传送和处理卫星接收来的信息。③ 用户接收部分也就是全球定位接收机。接收收主要用于捕 捉卫星信号,并跟踪卫星运行,解调其参数。伴随科技进步卫星导航系统的使用领域和范围不 断拓展,技术含量不断提高,全球定位系统在电力线路勘测中有着重要作用,已成为一种重要 的测量手段。 二、工作原理 无论是电网的规模化发展,还是电力自动化需要,均对电网时间的覆盖范围和精确性提出 了更高的要求,这也反映出原有的实时监控系统已难以适应当下电力工作要求,故在此背景 下,电力自动化发展需要系统时钟的精确统一;电力调度人员则希望调度中心与电站时钟精的 确统一;电力系统负荷管理、频率监测、故障定位、事件记录、运行报表统计等需要时钟的精 确统一;就连继电保护动作的先后顺序也需要时钟的精确统一,而这些均与电力自动化息息相 关,由此可知,GPS 技术在电力自动化中的应用是大势所趋。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 根据电力自动化不同场合对数据同时性精度的要求,如故障定位的时间精度为 0.5μs,自 适应继电保护的时间精度为 5μs 等,分别对 WWV、WWVB、OMEGA、GOES、GPS、光纤传 输、数字微波等同步时钟信号源的误差进行了测试和比较,事实证明,GPS 技术是实现电力自 动化时钟统一的最佳选择,当 GPS 接收机收到卫星信号后会将分别输出相应的频率、PPS 秒 脉冲、时间码等,然后 GPS 时钟经由串口向计算机传递时间信息,随后在接收软件的作用下 对计算机时间进行实时修改,此时计算机会借助总线将时间信息分别发送至继电保护及其他自 动化装置,并同时向其传输 PPS 脉冲,最后自动化装置会将时间写入对应的时间芯片中用于更 新时间,以此实现 GPS 同步授时服务。 三、GPS 技术的应用现状 GPS 技术在电力工程的应用可以追朔到上世纪九十年代初期,随着 GPS 技术在电力工程 中的应用,电力工程的勘测设计水平的科技化水平也越来越高,科技的应用促进了勘测技术的 不断发展,而测量技术手段和 GPS 仪器设备的不断更新及突破使得电力工程的勘测也能够及 时的实现

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