GPS技術(shù)在電力自動(dòng)化中的運(yùn)用

申揚(yáng)

摘 要：GPS技術(shù)具有準(zhǔn)確定位、定時(shí)的作用，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，由于它能夠?yàn)殡娏ψ詣?dòng)化系統(tǒng)提供高精度更準(zhǔn)確的授時(shí)、定位、導(dǎo)航服務(wù)，促進(jìn)電力自動(dòng)化水平的提高，所以得到廣泛的應(yīng)用。文章就GPS技術(shù)在電力自動(dòng)化中的運(yùn)用展開(kāi)分析和探究，希望給相關(guān)同行帶來(lái)一定的啟示和借鑒。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；電力自動(dòng)化；應(yīng)用

引言

GPS是global position system的簡(jiǎn)稱，即全球定位系統(tǒng)，它是由美國(guó)于1973年發(fā)射了一顆NAVSTAR衛(wèi)星之后形成的全球定位系統(tǒng)。電力系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜的整體，擁有眾多的組成部分，這些組成部分的運(yùn)營(yíng)情況以及線路數(shù)據(jù)大部分通過(guò)各種的傳送裝備將其返回到調(diào)控部門。在這過(guò)程中如果出現(xiàn)時(shí)間的差距，那么也有可能使上下級(jí)之間反饋的數(shù)據(jù)與當(dāng)時(shí)匯報(bào)的數(shù)據(jù)有所差別。隨著我國(guó)電力自動(dòng)化水平的不斷提高，它對(duì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間即高精度同步時(shí)間這一概念的精準(zhǔn)度和及時(shí)性提出了更高要求，同時(shí)GPS技術(shù)具有高準(zhǔn)確度的定時(shí)定位功能，所以逐漸在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛的使用，在將來(lái)發(fā)展日新月異的電力系統(tǒng)特別是自動(dòng)化系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)，GPS技術(shù)一定會(huì)發(fā)揮更加廣泛的作用。

1 GPS技術(shù)在電力自動(dòng)化應(yīng)用中所具有的優(yōu)勢(shì)

1.1 定位精確度高

在以前，電力系統(tǒng)發(fā)展較為落后的時(shí)期，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)大多采用的是依靠人工技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，那么在采集信息和整理信息時(shí)就不可避免的會(huì)出現(xiàn)差異和錯(cuò)誤，由于電力系統(tǒng)的特性，當(dāng)出現(xiàn)不準(zhǔn)確的信息時(shí)，就會(huì)給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)巨大的影響，從而嚴(yán)重阻礙了電力系統(tǒng)正常的生產(chǎn)過(guò)程。而現(xiàn)在隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展出現(xiàn)了GPS技術(shù)，GPS技術(shù)具有高精度定位定時(shí)的功能，為電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控和測(cè)量提供了方便快捷的道路，將GPS技術(shù)運(yùn)用到電力自動(dòng)化中，順利實(shí)現(xiàn)了高精度、全方位、多點(diǎn)化的信息和數(shù)據(jù)采集，不僅僅做到了能夠?qū)﹄娏ψ詣?dòng)化系統(tǒng)的每個(gè)點(diǎn)以及整體進(jìn)行統(tǒng)一的準(zhǔn)確的測(cè)量，極大的保證了電力自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中信息采集的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，而且大大提高了電力自動(dòng)化系統(tǒng)的工作效率和水平，推動(dòng)了電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

1.2 實(shí)時(shí)定位

在過(guò)去，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)并不具備準(zhǔn)確的定時(shí)和定位的功能，造成了采集到的信息不準(zhǔn)確、有誤差，這種因素使電力系統(tǒng)整體的性能收到了嚴(yán)重的影響。而GPS技術(shù)的則采用了三維定時(shí)定位的技術(shù)，這種定時(shí)定位的技術(shù)能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中的所有位置進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，從而得到電力系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中所需要的準(zhǔn)確信息，這些準(zhǔn)確的信息保證了電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行時(shí)的高效性與準(zhǔn)確性，使電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行得到了可靠有力的保障。

1.3 GPS技術(shù)功能眾多、用途廣泛

由于GPS衛(wèi)星定位技術(shù)不受可視條件與其他客觀環(huán)境條件的影響，將這種技術(shù)應(yīng)用到電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，能夠快速的采集到準(zhǔn)確的信息，有效的提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行的工作效率，促進(jìn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)工作的準(zhǔn)確運(yùn)行，因此GPS衛(wèi)星定位技術(shù)代替了原來(lái)傳統(tǒng)的老舊設(shè)備，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，使電力自動(dòng)化系統(tǒng)從整體上得到了的高效化、準(zhǔn)確性與自動(dòng)化的提高。

2 全球定位系統(tǒng)的電力發(fā)展應(yīng)用

隨著GPS全球定位系統(tǒng)在電力自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中的廣泛推廣和應(yīng)用，為了實(shí)現(xiàn)變電站的檢測(cè)、調(diào)度、保護(hù)、巡檢等工作更加的精確和高效率，我們可以從以下幾個(gè)不同的方面著手將其進(jìn)行配置：

第一，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)工作的過(guò)程中，需要對(duì)大量的信息以及數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的處理，在處理信息和數(shù)據(jù)的過(guò)程中要盡可能多的采取CPU作業(yè)協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行，繼而采用GPS全球定位技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息時(shí)間同步處理。

第二，在將系統(tǒng)工作時(shí)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送時(shí)，需要運(yùn)用GPS全球定位系統(tǒng)將傳輸方的時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行校對(duì)和處理，考慮到離散、采樣、畸變、測(cè)量、誤差等各方面存在錯(cuò)誤的可能性，盡可能的使實(shí)際的測(cè)量數(shù)據(jù)與電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)保持一致，盡量減少錯(cuò)誤出現(xiàn)的頻率，縮小錯(cuò)誤出現(xiàn)的范圍。

第三，要想建立實(shí)際工作過(guò)程中理想的用于監(jiān)測(cè)和實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，那么就要通過(guò)運(yùn)用計(jì)算的自由定義表達(dá)式和結(jié)果進(jìn)行圖形顯示的方式來(lái)建立。

GPS全球定位系統(tǒng)的技術(shù)具有優(yōu)越的精準(zhǔn)定位定時(shí)的功能，在電力系統(tǒng)工作過(guò)程中如果能夠充分的運(yùn)用這些技術(shù)和功能，那么可以使電力自動(dòng)化系統(tǒng)的工作效率得到極大的提高，同時(shí)也能為我國(guó)電力的更加持續(xù)、快速、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。GPS全球定位系統(tǒng)的對(duì)時(shí)間、位置定位的精度極高，并且能夠進(jìn)行全天的監(jiān)測(cè)，有了這些優(yōu)點(diǎn)，航空、探測(cè)、民生、國(guó)防、航海等各個(gè)方面都將這種技術(shù)廣泛的應(yīng)用其中，GPS技術(shù)得到了最為廣泛的開(kāi)發(fā)和利用。GPS技術(shù)為在電力系統(tǒng)中工作的的各個(gè)站所提供精準(zhǔn)的時(shí)間，這樣就為整個(gè)電網(wǎng)的統(tǒng)一行動(dòng)提供了集體行動(dòng)的基本時(shí)間條件。

3 GPS技術(shù)在電力自動(dòng)化中的技術(shù)應(yīng)用

隨著電力自動(dòng)化水平的提高和電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，許多電站所的計(jì)算機(jī)都完善了自身的監(jiān)控實(shí)時(shí)性機(jī)制，這種性能的完善對(duì)于電力信息傳輸?shù)木_水平的提高具有較大的幫助。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)工作時(shí)，工作人員將從各部分采集得到的信息與調(diào)動(dòng)管制中心進(jìn)行協(xié)調(diào)，將動(dòng)作和事件的先后順序以及行動(dòng)時(shí)間確定，然后對(duì)站所可能發(fā)生的事故的原因進(jìn)行正確地分析，對(duì)發(fā)生的順序進(jìn)行記錄，繼而進(jìn)行監(jiān)測(cè)電力數(shù)據(jù)、做好統(tǒng)計(jì)報(bào)表、判斷故障等一系列工作。由于電力的自動(dòng)化擁有不同的應(yīng)用范圍，所以對(duì)數(shù)據(jù)傳輸也有不同的要求：數(shù)據(jù)傳輸中對(duì)于靜態(tài)的狀態(tài)估計(jì)，它的角度精度和時(shí)間精度分別為0.5度和25μS；動(dòng)態(tài)的狀態(tài)估計(jì)，它的角度精度是1.5度，時(shí)間精度則是一個(gè)范圍：50-250μS；故障定位，其位置精度和時(shí)間精度分別為304.8m和0.5μS；自適應(yīng)繼電保護(hù)，其角度精度和時(shí)間精度分別為0.15度和5μS；相角測(cè)量，它的角度精度和時(shí)間精度分別為0.1度和5μS；穩(wěn)定監(jiān)測(cè)和控制狀態(tài)，它的角度精度和時(shí)間精度分別為1度和50μS。將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行比較可以看出，無(wú)論是從時(shí)間的精度方面來(lái)比較，還是從可靠性的角度去比較，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)工作過(guò)程中要做到時(shí)鐘統(tǒng)一，GPS技術(shù)都是最佳的選擇，GPS全球定位系統(tǒng)所具備的定位和授時(shí)功能，大大提高了高壓野外線路輸送的準(zhǔn)確度。由于精準(zhǔn)的時(shí)間和同步對(duì)于推動(dòng)電力自動(dòng)化的發(fā)展有著舉足輕重的作用所以現(xiàn)在的大多數(shù)站所都有實(shí)現(xiàn)同時(shí)性能的需求，在電力系統(tǒng)中采用GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)就可以滿足這種需求。GPS技術(shù)是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和全球定位系統(tǒng)的傳送設(shè)備良好地結(jié)合在一起，用于將實(shí)時(shí)記錄的狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)等進(jìn)行匯總，這樣有利于提高辦公的效率，降低辦公的成本，降低各種錯(cuò)誤出現(xiàn)的頻率，縮短事件的處理時(shí)間，同時(shí)，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中采用GPS全球定位系統(tǒng)，可以使工作中的巡檢人員控制各個(gè)部門的工作效率，這樣就實(shí)現(xiàn)了智能、電子、信息三方面的同步提升，同時(shí)也可以大大增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?，企業(yè)方面更是通過(guò)這種形式的傳輸可以實(shí)現(xiàn)無(wú)紙辦公。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于GPS技術(shù)具有的時(shí)間同步性能，其便捷性為電力系統(tǒng)自動(dòng)化提供的精度服務(wù)已經(jīng)為展現(xiàn)了GPS技術(shù)在電力自動(dòng)化中的廣闊前景。電力自動(dòng)化正向著自動(dòng)化、規(guī)?；?、全國(guó)化、智能化的方向發(fā)展，特別是采用GPS技術(shù)后，電力自動(dòng)化的可靠性與穩(wěn)定性得到顯著的提升，GPS全球定位技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用不僅積極推動(dòng)其發(fā)展前進(jìn)，更為建設(shè)全國(guó)性的繼承規(guī)模電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)提供了強(qiáng)力的支持。最后希望電力自動(dòng)化的發(fā)展越來(lái)越昌盛，為祖國(guó)的建設(shè)做出更巨大的貢獻(xiàn)！

參考文獻(xiàn)

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