北斗导航定位在城市电网的应用分析范文

摘要：在我国传统电网向智能电网迈进过程中，对卫星定位技术提出了更高的要求。而基于北斗导航定位的城市电网服务系统具有稳定、可靠、精确、安全等优良特点。因此，本文以北斗导航定位系统为研究对象，北斗导航定位、GPS卫星技术在电力系统应用情况进行了对比分析，介绍了北斗导航定位在城市电网服务链中应用优势，阐述了北斗导航定位在城市电网服务链中的具体应用，以期为北斗卫星技术在电力系统中应用价值的充分发挥提供有效的借鉴。

关键词：北斗导航定位;城市电网;服务链;

北斗导航定位系统是我国自行研制的全球卫星定位、通信系统，其主要包括空间端、用户端、地面端几个模块，可为全球不同地区用户提供全天候实时服务。同时北斗导航定位系统独特的短报文通信能力，也可以提高定位精度在5.0m以内，控制授时精度在100.0ns以内，进一步提高我国与周边地区授时定位服务效率。因此，对北斗导航定位在城市电网服务链中应用进行适当分析具有非常重要的意义。

1北斗导航定位与GPS卫星技术对比

以北斗二号为例，一方面，北斗导航定位系统具有快速定位、全天候提供全球导航信息的特点；而GPS系统主要由24颗地球同步卫星构成，其可每间隔1.0～3.0s为用户提供经纬度、时间、高度及速度信息。另一方面，GPS卫星技术在我国城市电网服务链中应用较早，其是现阶段城市电网内部应用较广泛的时间同步技术。但是在我国经济发展过程中，GPS卫星通信技术已无法满足城市电网服务链功能；而北斗导航定位系统由我国自主研制，其特有的双向信息通信功能，可在保证电力系统应用稳定性的同时，进一步提高了时间同步精度。

2北斗导航定位

在城市电网服务链中应用优势首先，北斗导航定位系统中时间同步技术可为电力系统调度部门、变电站、监控中心提供统一的时间管控标准，为整体电力网络服务系统数据采集时间一致提供保障。其次，北斗导航定位系统中特有的调度自动化系统、能量管理系统、安全稳定控制装置及事件顺序记录系统，可在满足数据采集时间实时同步的同时，提高电网参数检验准确概率，并为线路故障测距及功角动态监测提供依据。最后，基于电力系统内部信息交换量大、状态更新快的特点，只要满足一定时间同步精度，就可以在北斗导航定位系统内进行相位比较及系统故障记录，整体系统控制效率较高。

3北斗导航定位在城市电网服务链中应用

3.1北斗导航定位

在城市电网服务链中应用技术标准在现阶段城市电网服务链完善建设过程中，北斗导航体系已成为城市电网建设的重要模块。北斗卫星导航定位系统主要应用技术标准检测项目包括IPPS秒脉冲准确度、IPPS秒脉冲脉宽、IPPS分脉冲准确度、IPPS分脉冲脉宽、守时稳定性、静电放电抗干扰能力、射频电磁场辐射抗干扰能力、浪涌抗干扰能力、工频磁场抗干扰能力等。其中IPPS秒脉冲准确度、IPPS秒脉冲脉宽检测技术标准为优于1000ns、20～2000ms；而IPPS分脉冲准确度、IPPS分脉冲脉宽检测技术标准分别为优于1000ns、20～2000ms；守时稳定性检测技术标准为优于4.2μs/min；静电放电抗干扰强度、射频电磁场辐射抗扰度能力检测技术标准均为GB/T17626.2III级；浪涌抗干扰能力、工频磁场抗干扰能力分别为GB/T17626.5II级、GB/T17626.8IV级。如我国某企业研发的时钟同步技术主要检验IPPS秒脉冲准确度及IPPS秒脉冲脉宽、分别为优于10ns、150ms，远高于检测标准要求[1]。

3.2北斗导航定位系统及网络结构设计

本文主要采用北斗魔盒位置服务体系，通过北斗魔盒+移动设备组合模式，在云网络平台上提供位置信息服务[2]。首先，在数据层设计过程中，主要为数据库基础操作，如数据查询统计、数据库查询等。在数据库具体运行过程中，还需要进行巡检信息技术、巡检任务下达、用户信息表填写、设备缺陷信息申报等模块设置。其次，在业务层系统服务端，用户可以通过相关逻辑信息搜集设定与之对应的城市电网巡检状态。在实际应用中北斗导航定位系统业务逻辑层主要包括数据统计设置、用户角色规则、巡检任务方案、缺陷记录规则等几个模块。其中数据统计设置主要为相关电网运行巡检状态数据进行统计汇总，并设置一定的查询条件或汇总条件；用户角色规则主要针对系统面对的不同类型的用户角色。最后，系统功能层可以同时提供用户输入数据、系统结果反馈两个功能。从功能主框架层进行分析，其主要包括移动端、桌面端两个模块。其中移动端功能层主要包括照片拍摄及上传、位置信息采集、终端巡检、巡检任务接收、巡检结果反馈、记录异常信息、未巡检设备显示、巡检轨迹记录等几个模块；而桌面端功能主义包括巡检任务下达、巡检轨迹查询、用户管理、巡检结果查询等几个模块功能。

4北斗导航定位

在城市电网服务链中的应用基于现阶段GPS导航信号服务缺陷，我国国家电网在2017年成立了专门的业务基础开发企业——国网思极神往位置服务有限公司，为我国城市电网管理提供了有效的地理信息。依托我国现有高精度位置服务基础网络资源，在城市电网服务链建设过程中，可通过超大规模电网时空数据分析平台，为整体电力应急通信、安全运维、常规巡检提供充足的支撑。在实际应用过程中，北斗导航定位系统主要从空间信息、信息查询、社会信息3个层面，对全部IT、信息与时间进行了关联分析，构建了一个全时空、高精度的位置服务体系。一方面，在实际应用过程中，北斗导航定位系统内部具有专门的新机增强系统，可以进一步增加城市电网位置精度，并控制电网精度误差在2.0～5.0m之间[3]。另一方面，在北斗导航定位精度增强的基础上，可利用地面电力基础设置，以地面增强站的形式设置高精度北斗服务网络。结合国家电网在变电站、光纤、通信等基础设置中增设的北斗电基增强装置。可以内部光纤为渠道，将信息传递到数据服务中心进行统一处理，并为用户提供分米级甚至厘米级位置服务信息。在这个基础上，通过短报文通信网、关键时间网、高精度位置服务网相关网络的有效连接，可为社会大众及电网行业提供高精度服务。如电网智能巡检、无人机巡检、输电线路检测、智能通信、现场电力施工等。

5结语

综上所述，在电力系统运行过程中，建设更加稳定、精度更高的时钟同步系统是智能电网发展的主流趋势。因此，在城市电网服务链建设过程中，相关人员应依托现有资源，利在北斗导航定位系统内，利用同步相量测量技术、高速数字化通信网络，对电网动态过程进行实时监测分析。在保证电网数据通信稳定性的同时，可为电网实时监测维护提供有效的依据。

参考文献

[1]王丰周,王彦超,王红涛,等.北斗精确位置服务技术在电网线路巡检中的应用研究[J].低碳世界,2017(23):98-100.

[2]刘金长.北斗高精度位置服务及其在输电线路地灾预警体系中的应用[J].软件和集成电路,2018(1):32-33.

[3]杨成涛,周正炼,杨根甜,等.基于北斗精确定位的CORS系统在电网安全运维作业方面的研究及应用[J].信息通信,2017(1):42-43.

作者：王磊 单位：北京京电电力工程设计有限公司