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应用案例电力中美GPS与北斗之间的比较
时间：2017-04-21 发布者：中新创 浏览次数：次
北斗卫星导航系统实际上可以定义为“中国版的GPS”，基本包含了人们熟知的美国GPS导航定位功能。它包括北斗1号和北斗2号的2代系统。由北斗卫星、地面中心、配备基本型用户接收机的用户组成，可为用户提供一定区域内的导航、授时和长达120字的短报文通信服务功能。
“北斗”系统在我国军事、国防领域承担着特殊的使命，在电力、交通等民用商业领域是否也存在巨大价值和发展空间呢？
一个事实是，美国GPS系统已经在我国电力、交通等各领域被广泛运用，随着我国“北斗”系统的崛起，中美两个版本的GPS在民用领域的“暗战”逐渐明朗化。
全国“两会”刚刚结束，我国主流媒体发出声音，“北斗时间”系统首次顺利引入我国电网数字化变电站，此举标志着我国电力运行时间完全依赖美国GPS的结束。
“北斗时间”，实际上是“北斗”导航系统中一项重要功能，即利用北斗卫星播放的高精度时间信号作为设备的主要时间源进行高精度授时。在北京国智恒电力管理科技有限公司执行总裁杜光耀看来，“北斗时间”系统被顺利引入我国电网数字化变电站，“具有积极的意义”。
此前，美国GPS普遍存在于我国电力系统内，而且主要作为授时手段承担其功能，通过其民用频道向电力系统的安全自动保护设备、电力自动化设备等提供授时信号。
虽然“北斗”进入电力领域的举动显得波澜不惊，但仍然宣示着一个即将被打破的局面，美国GPS，这个在我国电力授时领域内的长久面孔，将不再是面孔。
然而，这个中国本土化的新兴授时系统能否被电力行业认可？目前的运行情况又是如何呢？
全称为“北斗电力全网时间同步管理系统”的精准授时系统，以我国自行研制和建立的“北斗一号卫星导航定位系统”为基础，顺利引入我国数字化变电站，目前在富春江电厂、新安江水电站、南京500千伏东善桥变电站等地挂网运行。此举结束了我国电力运行时间完全依赖美国GPS全球定位系统的历史，使得以往缺乏安全保障的“美国授时”变为“中国授时”。
无论是“美国授时”还是“中国授时”，一个疑问在于，授时系统对于整个电力系统而言扮演着怎样的角色，而后者对于前者的替代，又意味着什么？
谁主沉浮：导航舞台不再专美
苍穹中，由大熊座中排成勺形的7颗星在中国被称为北斗，而因北斗辅助定向的作用，它被用作我国自行研发的卫星定位系统的别称。古人曾根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节，今人因北斗系统的精准定位而实现授时。
据北京国智恒电力管理科技有限公司研发中心经理张成平介绍，随着我国电力系统自动化水平的提高，单个变电站以及全网的运行都需要在总体的时间上达到同步一致。“比如某个点跳闸，即使时间上相差几微秒，但是在空间上的物理距离可能相差很远。电力系统的同步基本要做到频率同步、相位同步、功角同步。”张成平说，时间同步一个显著的优点在于，当电网某处发生事故，要排查原因到底出在哪，如果时间不同步，很难在时间准确定位故障的方位。
上海汉鼎电力科技有限公司工程师焦通向记者介绍了“北斗”授时的基本工作原理：“北斗电力全网时间同步监控系统”主要包括地面中心主站监控系统和安装在各个厂站的时间同步装置组成。首先在各个厂站安装时间同步装置，该装置通过跟踪发射在空中的卫星高精度时标，并提供各类标准时间信号，地面中心主站监控系统利用北斗通讯信道，完成对厂站的时间同步装置运行状态监测、时间比对和同步控制功能。
从“北斗授时”的功能看来，该系统不仅能全时段、全区域地控制电力全网内所有时钟的信息，实现真正意义上的全网同步；还可以自动监视系统中各单位时钟状态，并运行主动干预和控制，实现了对系统设备的远程维护，提高了电力授时的科学化和智能化程度。
实际上，在我国早期的电网运行中，全网同步的概念并不显得多么重要，据上海汉鼎电力科技有限公司副总经理刘旭介绍，在早期，电网自动化程度低，电压等级也低，调度早用石英钟来看时间，通过电话来彼此进行信息交换。“那个时候误差极大，但是电网隐患也较小。但随着电网自动化、智能化的发展，时间变得越来越重要，时间同步的要求到纳秒级，我们不仅要求每个单一变电站内部的时间要同步，站与站之间也要实现时间同步。”
刘旭认为，该系统大的优点在于解决了目前电力系统时间同步应用中的三个难题：可靠的时钟源，全网时间同步管理，远程实时监测与维护。
而以往由于这三个方面问题没有解决都出现过对于电网不同程度的影响。2005年蒙西电网低频振荡事故、2006年河南电网保护误动事故，均由于各地上报的数据时标不一致和故障录波信息错位给事故分析造成困难。
实际上，我国电力领域也早已引进了美国GPS授时手段，随着我国自主研发的“北斗”系统快速发展，“北斗“进入电力领域的要求越来越迫切，对于电力而言，面临一个现实的问题是，目前已不存在要不要实现授时的问题，而是要谁来实现授时的问题？是美国GPS还是中国“北斗”？
“北斗”系统在我国军事、国防领域承担着特殊的使命，在电力、交通等民用商业领域是否也存在巨大价值和发展空间呢？
一个事实是，美国GPS系统已经在我国电力、交通等各领域被广泛运用，随着我国“北斗”系统的崛起，中美两个版本的GPS在民用领域的“暗战”逐渐明朗化。
全国“两会”刚刚结束，我国主流媒体发出声音，“北斗时间”系统首次顺利引入我国电网数字化变电站，此举标志着我国电力运行时间完全依赖美国GPS的结束。
“北斗时间”，实际上是“北斗”导航系统中一项重要功能，即利用北斗卫星播放的高精度时间信号作为设备的主要时间源进行高精度授时。在北京国智恒电力管理科技有限公司执行总裁杜光耀看来，“北斗时间”系统被顺利引入我国电网数字化变电站，“具有积极的意义”。
此前，美国GPS普遍存在于我国电力系统内，而且主要作为授时手段承担其功能，通过其民用频道向电力系统的安全自动保护设备、电力自动化设备等提供授时信号。
虽然“北斗”进入电力领域的举动显得波澜不惊，但仍然宣示着一个即将被打破的局面，美国GPS，这个在我国电力授时领域内的长久面孔，将不再是面孔。
然而，这个中国本土化的新兴授时系统能否被电力行业认可？目前的运行情况又是如何呢？
全称为“北斗电力全网时间同步管理系统”的精准授时系统，以我国自行研制和建立的“北斗一号卫星导航定位系统”为基础，顺利引入我国数字化变电站，目前在富春江电厂、新安江水电站、南京500千伏东善桥变电站等地挂网运行。此举结束了我国电力运行时间完全依赖美国GPS全球定位系统的历史，使得以往缺乏安全保障的“美国授时”变为“中国授时”。
无论是“美国授时”还是“中国授时”，一个疑问在于，授时系统对于整个电力系统而言扮演着怎样的角色，而后者对于前者的替代，又意味着什么？
谁主沉浮：导航舞台不再专美
苍穹中，由大熊座中排成勺形的7颗星在中国被称为北斗，而因北斗辅助定向的作用，它被用作我国自行研发的卫星定位系统的别称。古人曾根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节，今人因北斗系统的精准定位而实现授时。
据北京国智恒电力管理科技有限公司研发中心经理张成平介绍，随着我国电力系统自动化水平的提高，单个变电站以及全网的运行都需要在总体的时间上达到同步一致。“比如某个点跳闸，即使时间上相差几微秒，但是在空间上的物理距离可能相差很远。电力系统的同步基本要做到频率同步、相位同步、功角同步。”张成平说，时间同步一个显著的优点在于，当电网某处发生事故，要排查原因到底出在哪，如果时间不同步，很难在时间准确定位故障的方位。
上海汉鼎电力科技有限公司工程师焦通向记者介绍了“北斗”授时的基本工作原理：“北斗电力全网时间同步监控系统”主要包括地面中心主站监控系统和安装在各个厂站的时间同步装置组成。首先在各个厂站安装时间同步装置，该装置通过跟踪发射在空中的卫星高精度时标，并提供各类标准时间信号，地面中心主站监控系统利用北斗通讯信道，完成对厂站的时间同步装置运行状态监测、时间比对和同步控制功能。
从“北斗授时”的功能看来，该系统不仅能全时段、全区域地控制电力全网内所有时钟的信息，实现真正意义上的全网同步；还可以自动监视系统中各单位时钟状态，并运行主动干预和控制，实现了对系统设备的远程维护，提高了电力授时的科学化和智能化程度。
实际上，在我国早期的电网运行中，全网同步的概念并不显得多么重要，据上海汉鼎电力科技有限公司副总经理刘旭介绍，在早期，电网自动化程度低，电压等级也低，调度早用石英钟来看时间，通过电话来彼此进行信息交换。“那个时候误差极大，但是电网隐患也较小。但随着电网自动化、智能化的发展，时间变得越来越重要，时间同步的要求到纳秒级，我们不仅要求每个单一变电站内部的时间要同步，站与站之间也要实现时间同步。”
刘旭认为，该系统大的优点在于解决了目前电力系统时间同步应用中的三个难题：可靠的时钟源，全网时间同步管理，远程实时监测与维护。
而以往由于这三个方面问题没有解决都出现过对于电网不同程度的影响。2005年蒙西电网低频振荡事故、2006年河南电网保护误动事故，均由于各地上报的数据时标不一致和故障录波信息错位给事故分析造成困难。
实际上，我国电力领域也早已引进了美国GPS授时手段，随着我国自主研发的“北斗”系统快速发展，“北斗“进入电力领域的要求越来越迫切，对于电力而言，面临一个现实的问题是，目前已不存在要不要实现授时的问题，而是要谁来实现授时的问题？是美国GPS还是中国“北斗”？
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