GPS技术在电力自动化中的应用

GPS技术在电力自动化中的应用

郭文中

（国网山东省电力公司巨野县供电公司山东菏泽274900）

摘要：文章针对用电监察中的窃电与反窃电管理措施进行了具体的分析和研究。

关键词：用电监察；窃电；反窃电；

（内蒙古包头供电局昆区分局014010）

摘要：GPS也称为全球定位系统，其能够进行准确的定时和定位，其在电力自动化中的应用，为电力系统提供了精确的定位授时和导航服务，全面提升电力系统的自动化程度。本文对GPS技术进行了介绍，并就其在电力自动化中的作用进行阐述。

关键词：GPS技术；电力自动化；应用

电力系统是较为系统和完整的电力网络，其包含了多个环节，如变电站、发电站、输电线和电力用户等，为了更好发挥电力系统的功能，应当保证各个环节都稳定运行。随着科学技术的发展和人们生活质量的改善，电力的需求不断提升，为了满足用户诉求，电力企业应当改善电力系统，在电力自动化中应用先进的技术，尤其是GPS技术，促进电力事业发展。

一、GPS技术

GPS即全球定位系统，美国发明的全球定位系统在上个世纪90年代初投入了运行和使用，到了九十年代中期，俄罗斯的GLONASS系统也投入了运营，现阶段，中国也拥有了自主研发的“北斗”导航系统。随着卫星定位系统的不断建设和完善，相关的系统服务也进一步地得到了更加有利的发展条件，也对之前完全依赖于GPS的局面进行了改观，使得人们能够将多个卫星定位系统进行整合，对服务系统的精确度和可靠度做进一步的提升。现阶段，应用卫星定位系统的国家是美国，民用的是免费的C/A粗码，而美国军方使用的是精码即P码，限也仅限于军方使用。一般情况下，全球定位系统由三个部分构成，分别是用户的设备、地面的监控部分、空间的部分。其中，空间部分的组成是24颗GPS微型，在6条空中轨道中均匀分布着这24个卫星，卫星的运行周期大致为十二个小时，所以在地球上任何时间和任何地方都能够同时观察到四颗卫星；地面的监控系统的构成部分主要是主控站、监测站和注入站几大部分，其功能主要是监控上空轨道中的卫星，并将其测量的数据进行及时的获取并将卫星的信息向存贮系统中注入；用户的设备主要就是GPS接收机，通过空间距离交会对数据和信息进行接收，在数据信息到达接收机后，接收机会对数据信息进行相应的处理，并对其点位的坐标和对象的基线进行快速测量。GPS技术具有精度高、全天候、全范围、无通视等特点。

二、GPS在电力自动化的应用

（一）原理

随着电网的发展趋于规模化，电力系统的发展趋于自动化，对于电网的精确和覆盖范围都有了更高的需求，而原本的监控系统无法满足当前的电力工作需要。因此，电力自动化在其发展的过程中应当使系统时钟、故障定位、频率监测、负荷管理和事件的记录更加统一化和精确化，除此之外，还应当保证继电保护的统一精确，其与电力自动化有着密切相关的关系，全球定位系统在其中的应用也应势而生。卫星信号到达GPS接收机后，会输出相应的时间码、频率和脉冲等，系统时钟经过串口会将时间信息向计算机传递，并通过接受收软件实时修改计算机的时间，这时计算机将时间信息和脉冲通过总线发送至各个自动化装置中，自动化装置会在时间芯片中写入时间进行更新，实现同步授时的服务。

（二）应用

继电保护：全球定位系统在继电保护中的应用，能够促进差动保护向着变压器、发电机等设备的主保护进行转变。差动保护尽管具有安全可靠、快速简单等特点，但长距离输电过程中，难以凸显其特点，全球定位系统的应用能够在同一时刻，实现节点的零变，将时间误差大幅度的降低，行驶瞬时动作，降低故障率。与此同时，在对超高压输电线进行保护的过程中，联合调试的作用至关重要，一般情况下为了方便对保护效果进行分析，经常会记录统一时间的线路电压和电流波形，传统定时无法对时间的统一进行保证，全球定位系统的定位和授时功能其精度较高，在较大程度上提升了试验同步性，因此分析结果也更加可靠。

电网调度：自动化的电网调度不只能够对其安全监测的水平进行提升，还能够对供电的质量进行改善，促进企业效益的提升，因此在电网调度的工作中应用全球定位系统。基于标准的网络协议，通过全球定位系统的授时定位功能和计算机系统，首先能够对采集数据的能力进行加强，对自动化获取数据和管理数据的扩展化和安全化进行提升，其次通过全球定位系统收集图形并传输给结合设备，分层、分级处理图形，形成电网连接的自动化分析系统，与全球定位系统进行结合，能够对电网结构实行较为便捷的观测，保证电网的自动化调度能够安全、有效地运行。

巡检线路：高压输电线在野外的线路，其长度通常较大，使得巡检工作难度较高，也给线路的安全稳定运行带来了安全隐患，提升发生故障的概率。将全球定位系统的接收装置安装在掌上电脑中，能够对数据和信息实时获取，能够提升巡检的质量，改良巡检标准，减少故障发生，节约运行成本。全球定位系统以其坐标、时间和线路状态等的精确信息，能够同时分析巡检的速度和距离等数据，判断和监督巡检的质量，避免人为因素导致的漏检和错检，解决了责任不明和标准混乱的问题，提升巡检质量和巡检效率，保证输电线路的运行安全可靠，降低成本。

图一GPS技术精密授时功能的应用

（三）发展

现阶段，电力自动化中的GPS技术发挥了重大作用，应当将电力自动化中的全球定位系统用于时间的统一和矫正，充分考虑离散化和滤波畸变等因素，保证所有节点的时钟一致，将时钟误差和相角测量。借助多个中央处理器对大量数据进行预处理，在精确的时钟板下执行采集标准，促使同步数据更加精确。可以将GPS技术和最新的测量算法结合，获得更加优质的响应速度和精度，实现同步的相角测量。全球定位系统会愈发趋于数字智能化，提升继电保护、电网调度、巡检线路和状态监测等工作的自动化程度，实现进一步的发展。

结语

GPS技术的应用，使得电力自动化的程度更高，并且提供了相应的技术保障，促进电网运行发展的科学化和规范化，实现电力行业的稳定快速发展。相关专家学者应当加大对全球定位系统的研究力度，进一步降低电力系统的成本，提升质量，充分发挥电力自动化中GPS技术的作用。

参考文献

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