GPS在電力自動化中的應用

肖新耀(黔西南民族職業技術學院,貴州 興義 562400)

電力系統主要是憑借輸送電線把發電廠、變電站、輸電線以及用戶連接組成一個完整的、系統的電力網絡。目前，電網的規模正處在逐年擴大的狀態，各種問題也日益突出。同時，隨著生活水平的不斷升高，人們對電力的需求也越來越大，對電力系統的要求也進一步提高，這些勢必會對電力事業健康發展造成阻礙。因此，為解決上述問題，可以在電力自動化中應用GPS技術，使其為電力事業的發展做出一份貢獻。

1.關于GPS技術的簡單概述

GPS即全球定位系統，在二十世紀中后期，由美國研制出來的，它的工作原理是，在一個GPS接收器上可以對最多8顆衛星的信號進行同時接收。另外，還有4顆在軌運行的有源備份衛星，衛星信號通過接收器解碼之后，對本位時鐘和衛星時鐘進行校準。進而對接收機和空間衛星間的距離進行測算，最后計算得出所測量位置的高度與經緯度。

GPS主要有標準定位服務與精密定位服務兩組服務類型，其中標準定位服務主要針對的是民用社團，對使用過程沒有任何的限制；而精密定位服務主要是針對政府部門和軍方，在使用過程中是需要進行加密處理。GPS主要由地面監控部分、空間星座部分以及用戶設備部分構成。其中空間星座部分主要由6個軌道上的24顆衛星組成，每4個衛星被安排在一個軌道上，以便為用戶提供更優質，全方位、自動化以及高精度的服務。

2.應用GPS技術的現狀

建設電網自動化的發展隨著電力行業規模的不斷擴大得到了迅速的發展，目前在我國，已經有許多地方的電網分別建立起了實時的動態監測系統。實時的監測系統從電網時間統一的角度來看，已經算是比較先進的時間比較手段了，但是這還遠遠達不到現代電力行業對電網涵蓋面積以及測量精度的要求。在電力行業規模不斷擴大以及人們對電力要求不斷提高的過程中，對電力系統的時鐘實施統一操作的需要迫在眉睫，所以，電力行業中的調度人員需要時刻注意各個電站的時鐘與調度中心是否統一；電力系統中的頻率實時動態監測、運行報表統計以及故障的定位等都需要有統一的、精確的時間，這樣才能夠對電網發生事故的原因進行正確的分析和研究。

3.GPS技術在電力自動化中的應用

3.1 在電力系統的繼電保護中的應用

GPS技術應用于電力系統的繼電保護中，可以促進差動保護逐漸向變壓器、母線以及發電機等多項設備的主保護轉變。然而在此之前，差動保護的簡單、快速以及可靠等優點在距離較長的輸電線路中很難發揮出其應有的功效，而GPS技術可以實現在同一時刻，廣義節點或是某個具體節點流入電流的代數和為零的目的，并使時間誤差大幅度的降低，從而降低故障的發生率。與此同時，GPS技術在保護超高壓輸電線路的聯合調試中，也有著非常重要的作用。

3.2 在電力系統的電網調度中的應用

電網調度自動化在對自動化裝置的安全監測水平進行提高的同時，還可以幫助供電質量水平和企業綜合效益的提高，這整個的實現過程都離不開GPS技術。根據國際標準網絡協議，在計算機軟件系統以及GPS授時定位功能的幫助下，一方面可以加強數據采集能力，對電網調度自動化數據的收集和管理的安全和可擴展性進行改善。

4.在電力自動化中GPS技術的發展前景

GPS技術的便捷性以及能夠為電力系統提供精度服務的優點已經為其提供了廣闊的發展前景。從原理方面來看，這些都主要歸功于GPS技術的時間同步功能。為了在電力自動化系統中更好的實現GPS技術的應用，可以從五個方面的高效配置對電網狀態檢測、電網調度同步、變電站裝置以及繼電保護等方面來進行其工作效率的提高，其效果要比電力系統作業更佳。

第一，在對時間進行校正處理的過程中，采用GPS技術充作其授時源，對波形畸變、采樣以及離散化等產生的誤差和相量測量算法所產生的誤差等因素的影響作用進行充分的分析與考慮，從而確保電網的任一節點與時鐘保持同步，縮小同步時鐘和相角測量所產生的誤差。

第二，進行大量的實時預處理數據，多數情況下采用CPU協調作業方式作為數據的采集層，采用GPS時鐘板控制對基準進行實時的同步采集，運用高精度的時標以確保數據能夠維持同步。

第三，運用分層的結構方式，可以多上位機或是多下位機，可以優化配置不同的應用對象以及場合。

5.結語

綜上所述，在電力自動化中應用GPS技術，為電網運行效率和質量的提高，電力事業的穩健發展提供了重要的保證。所以，我們必須加強對GPS技術的研究力度，尋求其在電力自動化中的最佳方向，以提高其在電力系統自動化、規模化以及智能化的發展趨勢中的適應能力。

[1]金湘力.GPS對時功能在電力自動化中的應用[J].電力科學與工程,2010(04).

[2]李海濤.GPS在電力自動化的應用研究[J].制造業自動化,2010(13).