GPS在电力自动化中的应用

2015-03-23肖新耀黔西南民族职业技术学院贵州兴义562400

化工管理 2015年6期

肖新耀(黔西南民族职业技术学院,贵州兴义 562400)

电力系统主要是凭借输送电线把发电厂、变电站、输电线以及用户连接组成一个完整的、系统的电力网络。目前，电网的规模正处在逐年扩大的状态，各种问题也日益突出。同时，随着生活水平的不断升高，人们对电力的需求也越来越大，对电力系统的要求也进一步提高，这些势必会对电力事业健康发展造成阻碍。因此，为解决上述问题，可以在电力自动化中应用GPS技术，使其为电力事业的发展做出一份贡献。

1.关于GPS技术的简单概述

GPS即全球定位系统，在二十世纪中后期，由美国研制出来的，它的工作原理是，在一个GPS接收器上可以对最多8颗卫星的信号进行同时接收。另外，还有4颗在轨运行的有源备份卫星，卫星信号通过接收器解码之后，对本位时钟和卫星时钟进行校准。进而对接收机和空间卫星间的距离进行测算，最后计算得出所测量位置的高度与经纬度。

GPS主要有标准定位服务与精密定位服务两组服务类型，其中标准定位服务主要针对的是民用社团，对使用过程没有任何的限制；而精密定位服务主要是针对政府部门和军方，在使用过程中是需要进行加密处理。GPS主要由地面监控部分、空间星座部分以及用户设备部分构成。其中空间星座部分主要由6个轨道上的24颗卫星组成，每4个卫星被安排在一个轨道上，以便为用户提供更优质，全方位、自动化以及高精度的服务。

2.应用GPS技术的现状

建设电网自动化的发展随着电力行业规模的不断扩大得到了迅速的发展，目前在我国，已经有许多地方的电网分别建立起了实时的动态监测系统。实时的监测系统从电网时间统一的角度来看，已经算是比较先进的时间比较手段了，但是这还远远达不到现代电力行业对电网涵盖面积以及测量精度的要求。在电力行业规模不断扩大以及人们对电力要求不断提高的过程中，对电力系统的时钟实施统一操作的需要迫在眉睫，所以，电力行业中的调度人员需要时刻注意各个电站的时钟与调度中心是否统一；电力系统中的频率实时动态监测、运行报表统计以及故障的定位等都需要有统一的、精确的时间，这样才能够对电网发生事故的原因进行正确的分析和研究。

3.GPS技术在电力自动化中的应用

3.1 在电力系统的继电保护中的应用

GPS技术应用于电力系统的继电保护中，可以促进差动保护逐渐向变压器、母线以及发电机等多项设备的主保护转变。然而在此之前，差动保护的简单、快速以及可靠等优点在距离较长的输电线路中很难发挥出其应有的功效，而GPS技术可以实现在同一时刻，广义节点或是某个具体节点流入电流的代数和为零的目的，并使时间误差大幅度的降低，从而降低故障的发生率。与此同时，GPS技术在保护超高压输电线路的联合调试中，也有着非常重要的作用。

3.2 在电力系统的电网调度中的应用

电网调度自动化在对自动化装置的安全监测水平进行提高的同时，还可以帮助供电质量水平和企业综合效益的提高，这整个的实现过程都离不开GPS技术。根据国际标准网络协议，在计算机软件系统以及GPS授时定位功能的帮助下，一方面可以加强数据采集能力，对电网调度自动化数据的收集和管理的安全和可扩展性进行改善。

4.在电力自动化中GPS技术的发展前景

GPS技术的便捷性以及能够为电力系统提供精度服务的优点已经为其提供了广阔的发展前景。从原理方面来看，这些都主要归功于GPS技术的时间同步功能。为了在电力自动化系统中更好的实现GPS技术的应用，可以从五个方面的高效配置对电网状态检测、电网调度同步、变电站装置以及继电保护等方面来进行其工作效率的提高，其效果要比电力系统作业更佳。

第一，在对时间进行校正处理的过程中，采用GPS技术充作其授时源，对波形畸变、采样以及离散化等产生的误差和相量测量算法所产生的误差等因素的影响作用进行充分的分析与考虑，从而确保电网的任一节点与时钟保持同步，缩小同步时钟和相角测量所产生的误差。

第二，进行大量的实时预处理数据，多数情况下采用CPU协调作业方式作为数据的采集层，采用GPS时钟板控制对基准进行实时的同步采集，运用高精度的时标以确保数据能够维持同步。

第三，运用分层的结构方式，可以多上位机或是多下位机，可以优化配置不同的应用对象以及场合。