黃華林　邊巴

摘要：針對目前電力行業(yè)中應(yīng)用北斗衛(wèi)星同步技術(shù)系統(tǒng)過程中存在的問題，文章分析了西藏地區(qū)電力行業(yè)運用北斗衛(wèi)星同步技術(shù)的過程，其目的是完善電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，從而保證在有線、無線網(wǎng)絡(luò)失效或者重大災(zāi)害情況下，電力系統(tǒng)仍然能夠進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè)；北斗衛(wèi)星同步技術(shù)；短報文通信傳輸；電力系統(tǒng)；數(shù)據(jù)通信 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TN919 文章編號：1009-2374（2016）31-0043-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.022

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，各地的現(xiàn)代化建設(shè)對電力行業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。然而同步衛(wèi)星技術(shù)在電力系統(tǒng)實際應(yīng)用過程中，因地理位置、氣候條件以及建設(shè)投資等因素的影響，使得建設(shè)和應(yīng)用電訊部門的技術(shù)水平較為落后，這就嚴(yán)重遲滯了電力行業(yè)的發(fā)展?；诖耍嚓P(guān)建設(shè)人員應(yīng)充分利用北斗衛(wèi)星同步技術(shù)具備的防破壞、防震能力等功能，并通過結(jié)合無線和光通信網(wǎng)絡(luò)建立健全電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)。國家電網(wǎng)大力發(fā)展和運用北斗衛(wèi)星同步技術(shù)系統(tǒng)后，實現(xiàn)了電力數(shù)據(jù)的傳輸目標(biāo)，保證了電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定。

1 研究電力行業(yè)中北斗衛(wèi)星同步技術(shù)運用的重要性

目前，電力行業(yè)終端設(shè)備系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式大部分依靠無線網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行。在此運行條件下，無線網(wǎng)絡(luò)通信會因自然環(huán)境的影響，進(jìn)而導(dǎo)致傳輸中斷。而北斗衛(wèi)星同步技術(shù)，是我國自主研制的全球衛(wèi)星同步系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)短報文的通信、精密授時以及定位等功能。與此同時，衛(wèi)星系統(tǒng)具有防震和防破壞能力強的特點，在重大地質(zhì)災(zāi)害面前能快速反應(yīng)，建立快速的應(yīng)急指揮體系，保障人民的生命財產(chǎn)。這就意味著其不僅能夠提高電力系統(tǒng)的運行效率，還能在很大程度上提高國家安全。具體來說，其精準(zhǔn)的定位速度以及高速的反應(yīng)時間，能夠即時獲取邊防信息。但當(dāng)前，北斗衛(wèi)星同步系統(tǒng)的覆蓋范圍具有一定局限，因此相關(guān)研究人員應(yīng)將其發(fā)展作為重點研究對象，以提高作用于國家安全以及電力行業(yè)的效果。

2 北斗衛(wèi)星同步技術(shù)在電力行業(yè)中的運用現(xiàn)狀

目前，市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度對電力系統(tǒng)的運行提出了更高的要求。具體來說，其要求主要體現(xiàn)在電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大、電站基站數(shù)量增加以及數(shù)字化運行方面。國內(nèi)電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)，主要依賴于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS），而該系統(tǒng)又受個別國家的控制。因而即使GPS系統(tǒng)技術(shù)的運行再成熟穩(wěn)定，也存在著一定的安全隱患。例如，如果我國與該國家出現(xiàn)了爭端，從而導(dǎo)致電力行業(yè)不能繼續(xù)使用GPS系統(tǒng)技術(shù)，這就會造成國內(nèi)整個電力系統(tǒng)的運行癱瘓。在此情況下，應(yīng)用北斗衛(wèi)星同步技術(shù)后，既具有一定的國防意義，又具備服務(wù)于電力行業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的作用。相關(guān)研究表明，北斗衛(wèi)星同步系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的數(shù)據(jù)信息通信問題。因此，將其應(yīng)用于電力企業(yè)發(fā)展、電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)，能夠滿足人們對電力行業(yè)的功能性需求。

3 電力行業(yè)中北斗衛(wèi)星同步技術(shù)的運用

3.1 短報文通信傳輸

短報文通信功能是滿足電力行業(yè)發(fā)展建設(shè)需求的通信傳輸系統(tǒng)，其能夠?qū)⒕苁跁r與定位結(jié)合起來。具體來說，就是通過用戶機與用戶機、用戶機與地面控制中心的雙向數(shù)字報文通信功能來達(dá)到運用目的。以西藏地區(qū)的電力企業(yè)的運用過程為例，北斗衛(wèi)星同步技術(shù)能夠有效作用于那些信號較弱的高空、山區(qū)以及無人區(qū)等地區(qū)。首先，系統(tǒng)技術(shù)運用人員要通過指揮中心實現(xiàn)對作業(yè)人員以及終端設(shè)備的監(jiān)控。具體就是利用衛(wèi)星定位技術(shù)，從而確定監(jiān)控內(nèi)容的所在位置。其次，利用北斗衛(wèi)星同步技術(shù)的短報文服務(wù)功能，與電力作業(yè)現(xiàn)場的工作人員進(jìn)行信息交互，以明確實際施工所遇到的問題。在此情況下，野外山區(qū)和地震災(zāi)害的搶險維修工作就能夠在相對安全的情況進(jìn)行電力作業(yè)。最后，由于北斗衛(wèi)星同步系統(tǒng)具有不受無線通信網(wǎng)絡(luò)影響的功能，相關(guān)建設(shè)人員可通過廣播通知的方式來實現(xiàn)各個終端設(shè)備之間的通信。這樣一來，就能夠在很大程度上實現(xiàn)電力作業(yè)的聯(lián)動性以及安全防護(hù)性。

3.2 精密授時

目前，西藏電力系統(tǒng)建設(shè)的變電站和發(fā)電站配置BITS節(jié)點時鐘設(shè)備，采用雙時鐘的方式來接收衛(wèi)星時鐘信號。具體來說，就是將北斗衛(wèi)星時鐘作為主時鐘源，為站端保護(hù)、穩(wěn)控、自動化等終端設(shè)備提供授時。這一目標(biāo)的實現(xiàn)，需要站端設(shè)備達(dá)到同步標(biāo)準(zhǔn)，且誤差均不超過20～100ns。此外，電力線路或變壓器等設(shè)備發(fā)生故障后，保護(hù)、穩(wěn)控裝置能在1ms內(nèi)完成保護(hù)動作，將線路跳開，切除負(fù)荷，電量損失幾乎為零。值得注意的是，技術(shù)運用人員還應(yīng)將自動化遠(yuǎn)動信息傳輸至調(diào)控中心，這就為故障的處理提供了實時的參考數(shù)據(jù)。由此可見，北斗衛(wèi)星同步技術(shù)的應(yīng)用直接關(guān)系到電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)效益，其能夠為電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定提供堅強的技術(shù)支撐。

但是電力系統(tǒng)內(nèi)部的終端設(shè)備分布具有廣泛而分散的特點，這就使其在實際作用過程中，不可避免地會存在一定程度的誤差。隨著電力系統(tǒng)運用時間的增加，送端與受端的誤差積累會越來越大。長此以往，電力系統(tǒng)的運行會逐漸失去準(zhǔn)確的時間計量作用。針對這一問題，相關(guān)建設(shè)人員只要在送端與受端處安裝上北斗授時機，其運用的精確性就能夠有效保證各地電力系統(tǒng)信號的實時傳輸。據(jù)實驗調(diào)查，運用北斗授時機后，系統(tǒng)終端的時間信號與UTC之間的相對誤差不超過20～100ns。由此可見，北斗衛(wèi)星同步技術(shù)能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)朝著運行檢測以及測量的同步性方向發(fā)展。

3.3 定位搜索

北斗衛(wèi)星同步技術(shù)在電力行業(yè)中的運用，不僅與GPS系統(tǒng)的定位搜索功能相當(dāng)，還提高了水平測量的精度。相關(guān)研究表明，北斗定位搜索技術(shù)能夠在原有水平精度100m（1σ）的基礎(chǔ)上，通過設(shè)立標(biāo)校站精確到20m。而且其工作頻率也能夠達(dá)到2491.75MHz。這就意味著電力作業(yè)的軌跡查詢以及地點同步，均可得到更進(jìn)一步的精確。

3.4 北斗信道傳輸?shù)目煽啃苑治?/p>

對于北斗衛(wèi)星信道的傳輸問題，可在實際進(jìn)行電力作業(yè)的過程中，應(yīng)用PDA+無線網(wǎng)絡(luò)的方式，來實現(xiàn)與供電管理部門的通訊。其中的無線網(wǎng)絡(luò)是用來進(jìn)行作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)信息的傳輸。此外，相關(guān)建設(shè)人員還可在PDA中內(nèi)置GPS模塊，來提高本地衛(wèi)星同步的應(yīng)用以及自身位置的定位。在一些特殊的運用條件下，PDA定位數(shù)據(jù)還可與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息結(jié)合起來，當(dāng)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺后，就實現(xiàn)了PDA運行位置的監(jiān)控。如圖1所示，為北斗信道傳輸?shù)倪^程模塊。

以西藏自治區(qū)氣象局應(yīng)用北斗同步衛(wèi)星系統(tǒng)為例，該地區(qū)通過建立北斗同步衛(wèi)星數(shù)據(jù)接受中心站來獲取氣象變化。由于西藏地區(qū)具有測量面積廣以及地理環(huán)境復(fù)雜的特點，很容易導(dǎo)致氣象監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)線路發(fā)生中斷故障。在應(yīng)用該系統(tǒng)后，大幅度提升了氣象監(jiān)測的精確性，成功地為地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了保障。

值得注意的是，由于PDA與系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)信息傳輸，均依賴于無線網(wǎng)絡(luò)，這就使得北斗衛(wèi)星同步的信道傳輸仍沒有擺脫無線網(wǎng)絡(luò)的影響。在此情況下，一旦無線網(wǎng)絡(luò)受到故障影響或是涉及無線網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋到的區(qū)域，系統(tǒng)的后臺通訊就將中斷。這樣一來，電力系統(tǒng)建設(shè)人員不但會失去對PDA位置的掌控能力，還嚴(yán)重影響了各個PDA之間的數(shù)據(jù)信息傳遞，從而對電力作業(yè)的現(xiàn)場造成了不小的安全隱患。針對這一問題，相關(guān)研究人員應(yīng)加大對這方面的科學(xué)研究，以盡早使電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)擺脫無線網(wǎng)絡(luò)的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，北斗衛(wèi)星同步技術(shù)在運用于電力行業(yè)后，實現(xiàn)了作業(yè)的精確定位、監(jiān)督控制同步性以及短報文通訊功能。具體來說，在實際的運用過程中，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將與無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合使用進(jìn)行不斷優(yōu)化，從而逐漸降低無線網(wǎng)絡(luò)對電力系統(tǒng)的作用影響。事實證明，只有在無線網(wǎng)絡(luò)的作用范圍減小以及北斗衛(wèi)星同步技術(shù)應(yīng)用范圍擴(kuò)大的情況下，我國的電力行業(yè)才能呈現(xiàn)出健康穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 江錦榮.電力行業(yè)中北斗衛(wèi)星同步技術(shù)的運用[J].建 材與裝飾，2016，（2）.

[2] 涂露芳.北斗衛(wèi)星同步系統(tǒng)試運行[J].中國測繪， 2012，（3）.

[3] 楊鵬，潘啟聰.北斗衛(wèi)星同步技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng) 用[J].中國新通信，2015，（15）.

[4] 趙法彬.做衛(wèi)星同步定位產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)先者——訪北京北 斗星通同步技術(shù)股份有限公司董事趙耀升[J].數(shù)字通 信世界，2010，（6）.