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谁主沉浮:导航舞台不再专美
苍穹中,由大熊座中排成勺形的7颗星在中国被称为北斗,而因北斗辅助定向的作用,它被用作我国自行研发的卫星定位系统的别称。古人曾根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节,今人因北斗系统的精准定位而实现授时。
在电力系统,“北斗”如何完成授时呢?
据北京国智恒电力管理科技有限公司研发中心经理张成平介绍,随着我国电力系统自动化水平的提高,单个变电站以及全网的运行都需要在总体的时间上达到同步一致。“比如某个点跳闸,即使时间上相差几微秒,但是在空间上的物理距离可能相差很远。电力系统的同步基本要做到频率同步、相位同步、功角同步。”张成平说,时间同步一个显著的优点在于,当电网某处发生事故,要排查原因到底出在哪,如果时间不同步,很难在第一时间准确定位故障的方位。
上海汉鼎电力科技有限公司工程师焦通向记者介绍了“北斗”授时的基本工作原理:“北斗电力全网时间同步监控系统”主要包括地面中心主站监控系统和安装在各个厂站的时间同步装置组成。首先在各个厂站安装时间同步装置,该装置通过跟踪发射在空中的卫星高精度时标,并提供各类标准时间信号,地面中心主站监控系统利用北斗通讯信道,完成对厂站的时间同步装置运行状态监测、时间比对和同步控制功能。
从“北斗授时”的功能看来,该系统不仅能全时段、全区域地控制电力全网内所有时钟的信息,实现真正意义上的全网同步;还可以自动监视系统中各单位时钟状态,并运行主动干预和控制,实现了对系统设备的远程维护,提高了电力授时的科学化和智能化程度。
尽管授时功能在提高效率上有着重要的优势,但是对于电力系统到底有多重要?
实际上,在我国早期的电网运行中,全网同步的概念并不显得多么重要,据上海汉鼎电力科技有限公司副总经理刘旭介绍,在早期,电网自动化程度低,电压等级也低,调度最早用石英钟来看时间,通过电话来彼此进行信息交换。“那个时候误差极大,但是电网隐患也较小。但随着电网自动化、智能化的发展,时间变得越来越重要,时间同步的要求精确到纳秒级,我们不仅要求每个单一变电站内部的时间要同步,站与站之间也要实现时间同步。”
刘旭认为,该系统最大的优点在于解决了目前电力系统时间同步应用中的三个难题:可靠的时钟源,全网时间同步管理,远程实时监测与维护。
而以往由于这三个方面问题没有解决都出现过对于电网不同程度的影响。2005年蒙西电网低频振荡事故、2006年河南电网保护误动事故,均由于各地上报的数据时标不一致和故障录波信息错位给事故分析造成困难。
实际上,我国电力领域也早已引进了美国GPS授时手段,随着我国自主研发的“北斗”系统快速发展,“北斗“进入电力领域的要求越来越迫切,对于电力而言,面临一个现实的问题是,目前已不存在要不要实现授时的问题,而是要谁来实现授时的问题?是美国GPS还是中国“北斗”?
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