摘 要:本文介绍了GPS系统在变电站中的应用。介绍了GPS系统的组成、对时网络的实现及功能。实践运行证明，系统运行稳定，提高了变电站自动化应用水平。
关键词:GPS；同步
0 引言
现在的电网大部分都是以超高压输电、大机组和自动化为主要特征的现代化大电网。它的运行实行分层控制，设备的运行往往要靠数百公里外的调度员指挥；电网运行瞬息万变，发生事故后更要及时处理，这些都需要统一的时间基准。为保证电网安全、经济运行，各种以计算机技术和通信技术为基础的变电站
自动化装置广泛应用，如故障录波器、微机继电保护装置、事件顺序记录装置、变电站计算机监控系统等。这些装置的正常工作和作用的发挥，均离不开统一的全网时间基准。因此，在变电站建立专用的时间同步系统已经显得十分迫切和必要。
变电站
自动化装置内部都带有实时时钟，其固有误差难以避免，随着运行时间的增加，积累误差越来越大，会失去正确的时间计量作用，因此，如何对实时时钟实现时间同步，达到全网的时间统一，长期以来一直是电力系统追求的目标。目前，这些装置内部的实时时钟一般都带有时间同步接口，可以由某一种外部输入的时间基准同步或自带高稳定时间基准的标准时钟源，使用
GPS标准时间同步钟对其实现时间同步，这为建立时间同步系统，实现时间统一，提供了基础。1 时钟同步装置原理介绍
全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国研制的新一代空间卫星导航定位系统，全球定位系统由三部分构成：
(1)地面控制部分：由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；
(2)空间部分：由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；
(3)用户装置部分：主要由GPS接收机和卫星天线组成。24颗GPS卫星在离地面2万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，每秒钟就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高度。
2 变电站对时系统方案
根据工作经验，在330kV变电站，我们提出了组屏式时间同步系统授时方案。
（1）在变电站主控制室安装一面时间同步系统屏，内含GPS主时钟两台及一套切换装置。两台主时钟完成GPS卫星信号的接收、处理，及向切换装置提供标准同步时间信号（IRIG-B）；
（2）切换装置为各小室扩展装置提供标准同步时间信号（IRIG-B）；
(3）各小室扩展装置接收切换装置提供的时间
信息，经过扩展向其它装置提供多路输出接口。
（4）正常情况下，切换装置将主时钟同步时间信号（IRIG-B）发向扩展装置，当主时钟故障时，下发备时钟同步时间信号，实现时间基准信号互为备用。
（5）主时钟及扩展装置具有内部守时功能。当接收到外部时间基准信号时，被外部时间基准信号同步；当接收不到外部时间基准信号时，切换到内部守时，保持一定的走时准确度，使主时钟或扩展装置输出的时间同步信号仍能保持一定的准确度。当外部时间基准信号接收恢复时，自动切换到正常状态工作。
（6） 扩展装置提供各种时间同步信号，输出的时间同步信号可满足秒(1PPS)、分(1PPM)、时(1PPH)、IRIG-B、空接点、以太网以及串口等方式，用于实现电站内计算机监控系统、保护装置、故障录波器 、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU及电量采集装置、功角测量装置、线路故障行波测距装置的时间同步，使变电站内各设备具有统一的时间基准。
3 结语
GPS时间同步系统是电力系统实现现代化管理的必要手段，该系统能够为不同安装地点的设备提供准确的时间参考，对电力系统运行管理及事故分析和处理提供良好的技术支持。在近几年的变电站改造及新建工程中，我们多座变电站实施了以上
GPS对时方案，统一了各种智能装置时间，为变电站事故分析提供了可靠的数据，取得了良好的效果。 
