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摘要：在我國傳統電網向智能電網邁進過程中，對衛星定位技術提出了更高的要求。而基于北斗導航定位的城市電網服務系統具有穩定、可靠、精確、安全等優良特點。因此，本文以北斗導航定位系統為研究對象，北斗導航定位、GPS衛星技術在電力系統應用情況進行了對比分析，介紹了北斗導航定位在城市電網服務鏈中應用優勢，闡述了北斗導航定位在城市電網服務鏈中的具體應用，以期為北斗衛星技術在電力系統中應用價值的充分發揮提供有效的借鑒。

關鍵詞：北斗導航定位;城市電網;服務鏈;

北斗導航定位系統是我國自行研制的全球衛星定位、通信系統，其主要包括空間端、用戶端、地面端幾個模塊，可為全球不同地區用戶提供全天候實時服務。同時北斗導航定位系統獨特的短報文通信能力，也可以提高定位精度在5.0m以內，控制授時精度在100.0ns以內，進一步提高我國與周邊地區授時定位服務效率。因此，對北斗導航定位在城市電網服務鏈中應用進行適當分析具有非常重要的意義。

1北斗導航定位與GPS衛星技術對比

以北斗二號為例，一方面，北斗導航定位系統具有快速定位、全天候提供全球導航信息的特點；而GPS系統主要由24顆地球同步衛星構成，其可每間隔1.0～3.0s為用戶提供經緯度、時間、高度及速度信息。另一方面，GPS衛星技術在我國城市電網服務鏈中應用較早，其是現階段城市電網內部應用較廣泛的時間同步技術。但是在我國經濟發展過程中，GPS衛星通信技術已無法滿足城市電網服務鏈功能；而北斗導航定位系統由我國自主研制，其特有的雙向信息通信功能，可在保證電力系統應用穩定性的同時，進一步提高了時間同步精度。

2北斗導航定位

在城市電網服務鏈中應用優勢首先，北斗導航定位系統中時間同步技術可為電力系統調度部門、變電站、監控中心提供統一的時間管控標準，為整體電力網絡服務系統數據采集時間一致提供保障。其次，北斗導航定位系統中特有的調度自動化系統、能量管理系統、安全穩定控制裝置及事件順序記錄系統，可在滿足數據采集時間實時同步的同時，提高電網參數檢驗準確概率，并為線路故障測距及功角動態監測提供依據。最后，基于電力系統內部信息交換量大、狀態更新快的特點，只要滿足一定時間同步精度，就可以在北斗導航定位系統內進行相位比較及系統故障記錄，整體系統控制效率較高。

3北斗導航定位在城市電網服務鏈中應用

3.1北斗導航定位

在城市電網服務鏈中應用技術標準在現階段城市電網服務鏈完善建設過程中，北斗導航體系已成為城市電網建設的重要模塊。北斗衛星導航定位系統主要應用技術標準檢測項目包括IPPS秒脈沖準確度、IPPS秒脈沖脈寬、IPPS分脈沖準確度、IPPS分脈沖脈寬、守時穩定性、靜電放電抗干擾能力、射頻電磁場輻射抗干擾能力、浪涌抗干擾能力、工頻磁場抗干擾能力等。其中IPPS秒脈沖準確度、IPPS秒脈沖脈寬檢測技術標準為優于1000ns、20～2000ms；而IPPS分脈沖準確度、IPPS分脈沖脈寬檢測技術標準分別為優于1000ns、20～2000ms；守時穩定性檢測技術標準為優于4.2μs/min；靜電放電抗干擾強度、射頻電磁場輻射抗擾度能力檢測技術標準均為GB/T17626.2III級；浪涌抗干擾能力、工頻磁場抗干擾能力分別為GB/T17626.5II級、GB/T17626.8IV級。如我國某企業研發的時鐘同步技術主要檢驗IPPS秒脈沖準確度及IPPS秒脈沖脈寬、分別為優于10ns、150ms，遠高于檢測標準要求[1]。

3.2北斗導航定位系統及網絡結構設計

本文主要采用北斗魔盒位置服務體系，通過北斗魔盒+移動設備組合模式，在云網絡平臺上提供位置信息服務[2]。首先，在數據層設計過程中，主要為數據庫基礎操作，如數據查詢統計、數據庫查詢等。在數據庫具體運行過程中，還需要進行巡檢信息技術、巡檢任務下達、用戶信息表填寫、設備缺陷信息申報等模塊設置。其次，在業務層系統服務端，用戶可以通過相關邏輯信息搜集設定與之對應的城市電網巡檢狀態。在實際應用中北斗導航定位系統業務邏輯層主要包括數據統計設置、用戶角色規則、巡檢任務方案、缺陷記錄規則等幾個模塊。其中數據統計設置主要為相關電網運行巡檢狀態數據進行統計匯總，并設置一定的查詢條件或匯總條件；用戶角色規則主要針對系統面對的不同類型的用戶角色。最后，系統功能層可以同時提供用戶輸入數據、系統結果反饋兩個功能。從功能主框架層進行分析，其主要包括移動端、桌面端兩個模塊。其中移動端功能層主要包括照片拍攝及上傳、位置信息采集、終端巡檢、巡檢任務接收、巡檢結果反饋、記錄異常信息、未巡檢設備顯示、巡檢軌跡記錄等幾個模塊；而桌面端功能主義包括巡檢任務下達、巡檢軌跡查詢、用戶管理、巡檢結果查詢等幾個模塊功能。

4北斗導航定位

在城市電網服務鏈中的應用基于現階段GPS導航信號服務缺陷，我國國家電網在2017年成立了專門的業務基礎開發企業——國網思極神往位置服務有限公司，為我國城市電網管理提供了有效的地理信息。依托我國現有高精度位置服務基礎網絡資源，在城市電網服務鏈建設過程中，可通過超大規模電網時空數據分析平臺，為整體電力應急通信、安全運維、常規巡檢提供充足的支撐。在實際應用過程中，北斗導航定位系統主要從空間信息、信息查詢、社會信息3個層面，對全部IT、信息與時間進行了關聯分析，構建了一個全時空、高精度的位置服務體系。一方面，在實際應用過程中，北斗導航定位系統內部具有專門的新機增強系統，可以進一步增加城市電網位置精度，并控制電網精度誤差在2.0～5.0m之間[3]。另一方面，在北斗導航定位精度增強的基礎上，可利用地面電力基礎設置，以地面增強站的形式設置高精度北斗服務網絡。結合國家電網在變電站、光纖、通信等基礎設置中增設的北斗電基增強裝置?？梢詢炔抗饫w為渠道，將信息傳遞到數據服務中心進行統一處理，并為用戶提供分米級甚至厘米級位置服務信息。在這個基礎上，通過短報文通信網、關鍵時間網、高精度位置服務網相關網絡的有效連接，可為社會大眾及電網行業提供高精度服務。如電網智能巡檢、無人機巡檢、輸電線路檢測、智能通信、現場電力施工等。

5結語

綜上所述，在電力系統運行過程中，建設更加穩定、精度更高的時鐘同步系統是智能電網發展的主流趨勢。因此，在城市電網服務鏈建設過程中，相關人員應依托現有資源，利在北斗導航定位系統內，利用同步相量測量技術、高速數字化通信網絡，對電網動態過程進行實時監測分析。在保證電網數據通信穩定性的同時，可為電網實時監測維護提供有效的依據。

參考文獻

[1]王豐周,王彥超,王紅濤,等.北斗精確位置服務技術在電網線路巡檢中的應用研究[J].低碳世界,2017(23):98-100.

[2]劉金長.北斗高精度位置服務及其在輸電線路地災預警體系中的應用[J].軟件和集成電路,2018(1):32-33.

[3]楊成濤,周正煉,楊根甜,等.基于北斗精確定位的CORS系統在電網安全運維作業方面的研究及應用[J].信息通信,2017(1):42-43.

作者：王磊 單位：北京京電電力工程設計有限公司