北斗卫星同步技术在电力行业中的运用简析

黄华林　边巴

摘要：针对目前电力行业中应用北斗卫星同步技术系统过程中存在的问题，文章分析了西藏地区电力行业运用北斗卫星同步技术的过程，其目的是完善电力系统的通信网络，从而保证在有线、无线网络失效或者重大灾害情况下，电力系统仍然能够进行正常的数据通信。

关键词：电力行业；北斗卫星同步技术；短报文通信传输；电力系统；数据通信 文献标识码：A

中图分类号：TN919 文章编号：1009-2374（2016）31-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.022

随着我国市场经济发展进程的不断加快，各地的现代化建设对电力行业的发展提出了更高的要求。然而同步卫星技术在电力系统实际应用过程中，因地理位置、气候条件以及建设投资等因素的影响，使得建设和应用电讯部门的技术水平较为落后，这就严重迟滞了电力行业的发展。基于此，相关建设人员应充分利用北斗卫星同步技术具备的防破坏、防震能力等功能，并通过结合无线和光通信网络建立健全电力系统通信网络。国家电网大力发展和运用北斗卫星同步技术系统后，实现了电力数据的传输目标，保证了电网运行的安全稳定。

1 研究电力行业中北斗卫星同步技术运用的重要性

目前，电力行业终端设备系统的数据传输方式大部分依靠无线网络来进行。在此运行条件下，无线网络通信会因自然环境的影响，进而导致传输中断。而北斗卫星同步技术，是我国自主研制的全球卫星同步系统，其能够实现短报文的通信、精密授时以及定位等功能。与此同时，卫星系统具有防震和防破坏能力强的特点，在重大地质灾害面前能快速反应，建立快速的应急指挥体系，保障人民的生命财产。这就意味着其不仅能够提高电力系统的运行效率，还能在很大程度上提高国家安全。具体来说，其精准的定位速度以及高速的反应时间，能够即时获取边防信息。但当前，北斗卫星同步系统的覆盖范围具有一定局限，因此相关研究人员应将其发展作为重点研究对象，以提高作用于国家安全以及电力行业的效果。

2 北斗卫星同步技术在电力行业中的运用现状

目前，市场经济的发展速度对电力系统的运行提出了更高的要求。具体来说，其要求主要体现在电网规模扩大、电站基站数量增加以及数字化运行方面。国内电力行业的发展建设，主要依赖于全球卫星定位系统（GPS），而该系统又受个别国家的控制。因而即使GPS系统技术的运行再成熟稳定，也存在着一定的安全隐患。例如，如果我国与该国家出现了争端，从而导致电力行业不能继续使用GPS系统技术，这就会造成国内整个电力系统的运行瘫痪。在此情况下，应用北斗卫星同步技术后，既具有一定的国防意义，又具备服务于电力行业进行现代化建设的作用。相关研究表明，北斗卫星同步系统的应用能够有效解决偏远地区的数据信息通信问题。因此，将其应用于电力企业发展、电网企业建设，能够满足人们对电力行业的功能性需求。

3 电力行业中北斗卫星同步技术的运用

3.1 短报文通信传输

短报文通信功能是满足电力行业发展建设需求的通信传输系统，其能够将精密授时与定位结合起来。具体来说，就是通过用户机与用户机、用户机与地面控制中心的双向数字报文通信功能来达到运用目的。以西藏地区的电力企业的运用过程为例，北斗卫星同步技术能够有效作用于那些信号较弱的高空、山区以及无人区等地区。首先，系统技术运用人员要通过指挥中心实现对作业人员以及终端设备的监控。具体就是利用卫星定位技术，从而确定监控内容的所在位置。其次，利用北斗卫星同步技术的短报文服务功能，与电力作业现场的工作人员进行信息交互，以明确实际施工所遇到的问题。在此情况下，野外山区和地震灾害的抢险维修工作就能够在相对安全的情况进行电力作业。最后，由于北斗卫星同步系统具有不受无线通信网络影响的功能，相关建设人员可通过广播通知的方式来实现各个终端设备之间的通信。这样一来，就能够在很大程度上实现电力作业的联动性以及安全防护性。

3.2 精密授时

目前，西藏电力系统建设的变电站和发电站配置BITS节点时钟设备，采用双时钟的方式来接收卫星时钟信号。具体来说，就是将北斗卫星时钟作为主时钟源，为站端保护、稳控、自动化等终端设备提供授时。这一目标的实现，需要站端设备达到同步标准，且误差均不超过20～100ns。此外，电力线路或变压器等设备发生故障后，保护、稳控装置能在1ms内完成保护动作，将线路跳开，切除负荷，电量损失几乎为零。值得注意的是，技术运用人员还应将自动化远动信息传输至调控中心，这就为故障的处理提供了实时的参考数据。由此可见，北斗卫星同步技术的应用直接关系到电网运行的经济效益，其能够为电力系统运行的安全稳定提供坚强的技术支撑。

但是电力系统内部的终端设备分布具有广泛而分散的特点，这就使其在实际作用过程中，不可避免地会存在一定程度的误差。随着电力系统运用时间的增加，送端与受端的误差积累会越来越大。长此以往，电力系统的运行会逐渐失去准确的时间计量作用。针对这一问题，相关建设人员只要在送端与受端处安装上北斗授时机，其运用的精确性就能够有效保证各地电力系统信号的实时传输。据实验调查，运用北斗授时机后，系统终端的时间信号与UTC之间的相对误差不超过20～100ns。由此可见，北斗卫星同步技术能够促进电力系统朝着运行检测以及测量的同步性方向发展。

3.3 定位搜索

北斗卫星同步技术在电力行业中的运用，不仅与GPS系统的定位搜索功能相当，还提高了水平测量的精度。相关研究表明，北斗定位搜索技术能够在原有水平精度100m（1σ）的基础上，通过设立标校站精确到20m。而且其工作频率也能够达到2491.75MHz。这就意味着电力作业的轨迹查询以及地点同步，均可得到更进一步的精确。

3.4 北斗信道传输的可靠性分析

对于北斗卫星信道的传输问题，可在实际进行电力作业的过程中，应用PDA+无线网络的方式，来实现与供电管理部门的通讯。其中的无线网络是用来进行作业任务数据信息的传输。此外，相关建设人员还可在PDA中内置GPS模块，来提高本地卫星同步的应用以及自身位置的定位。在一些特殊的运用条件下，PDA定位数据还可与业务数据信息结合起来，当经无线网络传输到系统后台后，就实现了PDA运行位置的监控。如图1所示，为北斗信道传输的过程模块。

以西藏自治区气象局应用北斗同步卫星系统为例，该地区通过建立北斗同步卫星数据接受中心站来获取气象变化。由于西藏地区具有测量面积广以及地理环境复杂的特点，很容易导致气象监测系统相关线路发生中断故障。在应用该系统后，大幅度提升了气象监测的精确性，成功地为地区经济建设提供了保障。

值得注意的是，由于PDA与系统后台的数据信息传输，均依赖于无线网络，这就使得北斗卫星同步的信道传输仍没有摆脱无线网络的影响。在此情况下，一旦无线网络受到故障影响或是涉及无线网络没有覆盖到的区域，系统的后台通讯就将中断。这样一来，电力系统建设人员不但会失去对PDA位置的掌控能力，还严重影响了各个PDA之间的数据信息传递，从而对电力作业的现场造成了不小的安全隐患。针对这一问题，相关研究人员应加大对这方面的科学研究，以尽早使电力行业的发展建设摆脱无线网络的影响。

4 结语

综上所述，北斗卫星同步技术在运用于电力行业后，实现了作业的精确定位、监督控制同步性以及短报文通讯功能。具体来说，在实际的运用过程中，相关建设人员应将与无线网络的结合使用进行不断优化，从而逐渐降低无线网络对电力系统的作用影响。事实证明，只有在无线网络的作用范围减小以及北斗卫星同步技术应用范围扩大的情况下，我国的电力行业才能呈现出健康稳定的发展状态。

参考文献

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