基于北斗导航卫星的电网精确定位技术浅谈

基于北斗导航卫星的电网精确定位技术浅谈

孙超周善有徐军华石定中杨绍露

（云南电网有限责任公司临沧供电局677000）

摘要：本文研究随着我国经济高速发展，电网规模也在不断扩大，同时从国家战略上让电网系统摆脱对GPS的完全依赖，使得电力行业应用北斗系统的必要性日益突出，北斗卫星系统在电力行业的研究和应用也得到了蓬勃发展。

关键词：北斗；电网；定位

1前言

中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS），俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星系统由北斗定位卫星、地面控制中心、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时服务，具有快速定位，实时导航、简短通信，精密授时等4大功能。北斗卫星系统与GPS、GLONASS等系统不同，属于有源定位系统，用户需要在捕捉卫星信号后发送定位申请才能获得由中心控制系统计算得到的定位信息，因此用户机不需要根据卫星信号计算定位数据，但是必须向卫星发送信号。北斗卫星系统能提供短报文通信，精密授时，卫星定位三种基础功能，作为自主研发的卫星导航系统，北斗系统已经成功应用于测绘，电信，水利，渔业，交通运输，森林防火，减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显著的经济效益和社会效益。

2基于北斗导航卫星的电网精确定位技术应用

电力系统高精度授时及全网时间同步：基于北斗系统的“电力系统高精度授时及全网时间同步系统”的能够解决了目前电力系统时间同步应用中的三大难题：提供可靠的备用时钟源；实现全网时间同步；实现远程监测与维护。高精度授时系统不仅能全时段、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。同时，还可自动监视系统中各单位时钟状态，并进行主动干预和控制，实现真正意义上电力全网时间同步管理和远程监控，进而解决了因GPS固有缺陷给电力调度、生产带来的重大事故隐患。

故障测距系统：基于北斗系统的故障测距系统，以同步输电线路两端的电气量，进行故障定位，可以极大地简化算法、两端数据同步过程和故障定位装置的附加设备，提高故障信号的提取效率，并且具有很高的定位精度。北斗同步时钟技术的引入将大大促进双端量故障定位技术在电力系统中的应用。

远程抄表系统：基于北斗卫星短报文服务的数据转发装置和相关通信软件可以实现与现有用电信息采集系统的完全兼容，不仅能够帮助供电部门实现远程抄表，用户也能够利用事先绑定的银行卡实现远程缴纳电费，具备很大的市场发展空间。

电力巡检抢修：通过在电力抢修车辆上安装北斗接收机和数据发射机，车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到电力应急指挥中心，这些位置信息可用于更高效的调度指挥决策。此外利用北斗卫星导航系统独有的短报文通信功能，通过卫星导航终端设备可及时报告所处位置和故障情况，有效缩短救故障定位时间，提高抢修时效。

基于北斗导航卫星的电网精确定位技术应用系统由：系统管理、终端管理、作业管理、地图管理、实时监控、定位管理六大模块组成。其中系统管理模块为对整个系统共用资源的管理，如：人员、权限、对外接口、班组等的管理和维护；终端管理模块负责整个系统移动定位终端、差分基站的管理，为系统提供高可用的终端服务；作业管理模块负责整个系统变电作业的管理，如：作业导入、添加、作业的开始暂停结束等操作；地图管理模块负责对整个系统地图的展示、编辑、添加维护管理，并提供第三方地图偏移修正算法接口及数据叠加接口，完成对定位实时数据在地图图层上的叠加；实时监控模块提供对人员、作业、作业安全区域、作业带电区域的实时监控，后台可根据需要通过定位终端向作业人员发出预警信息；定位管理模块负责对相关定位数据的管理，提供定位数据差分解算、定位数据存储、检索等接口。其功能结构图如下：

系统功能结构图

本系统平台采用CS模式与BS模式混合进行构建，CS模式运用于定位终端、差分基站、后台系统之间，保证三大组件能够安全有效的进行数据交互；BS模式运用于系统管理、用户UI、实时监控等方面，使用户能够便捷有效的使用系统，整个平台运用高可靠的企业级java框架构建其基础框架，结合消息队列、nosql技术、websocket技术，实现丰富与直观的信息展现。

基于北斗导航卫星的电网精确定位技术研究，可以在电力各业务口开展广泛的应用，例如设备巡检，远程抄表，移动抢修等业务，同时也可以基于北斗卫星定位系统研发可穿戴设备，数据传输设备等智能化设备，在逐步推进智能电网的进程中发挥着不可替代的作用。作为国产卫星定位系统，其信息的安全性，服务的可靠性较GPS有着不可比拟的优势，研究并成功应用基于北斗卫星的电网精确定位技术对电网及电力业务的智能化，精益化发挥着巨大的推动作用，促进技术创先，业务创先的高速发展。

3结语

北斗卫星的电网精确定位技术的应用将开启电网北斗时代，颠覆传统的业务操作流程，向智能电网迈进了一大步，对于其带来的经济效益和社会效益更是可观，在远程抄表，自动化设备巡检，智能化线路巡查，快速响应的移动作业等方面都可以进行推广应用，不仅有利于电网企业降低人力劳动成本，提高工作效率，而且对于电网安全稳定运行所需要的自动化设备的进步发挥着重要作用。

作者简介：

孙超（1991.08.21—），男；云南省临沧市；汉族；学历本科；助理工程师；长期从事生产信息化、班组管理、生产设备管理。