GPS时间同步服务器在电力系统中的运行

 电力公司和能源设施对时间和频率有严格的要求，以便有效的传送和分配动力。然而，由于目前我国配电变压器分布散落，使得它们在各自的时钟下工作造成系统时钟失去同步，进而对整个电力网的时间同步造成严重影响，比如不断出现的停电事故就是因为电网时间的不同步；此外，对故障的检测排查也造成很大麻烦。

  因此，电力系统自动化安全运行一个重要因素就是电力网时间的精确和统一；基于此，许多电力公司将基于GPS授时的时间同步设备引入发电厂和分电站。 24颗GPS卫星以12个恒星为周期环绕地球运行，使得在地面任一点均同时接收6颗卫星的定位信号，而我们只需要其中4颗卫星的定位信息即可完成授时功能。GPS授时相对于传统授时在地理、延时等方面显示出更加高精度、低成本、易于控制等优势。

选择HJ系列210型GPS时间NTP服务器产品进行电力系统组建:

   其中单片机作为CPU构建嵌入式系统，它自带有高达60kb快闪只读存储器(Flash ROM)和1280 B的SRAM，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8～12倍。设计系统也以单片微型计算机(MCU)为处理器实现对GPS信号采集还从中解析日期、时间、经纬度并通过液晶屏显示。此外，通过电度芯片进行三相电能计量和模数转换芯片、数据存储以及和上位机进行通信等功能。

   电压信号采集则采用三个精密微型电压互感器，模数转换芯片中电流、电压信号均为单端输入，由火线接入电压互感器后经过变阻器分压使输出电压符合要求的输入范围，再经过滤波，对地接电容以稳定读点电位电压跟随器，使电压信号不衰减地传到负载，将输出稳定电压输入到输入端。

   单片机控制GPS模块接收卫星信号实现该系统的实时授时，大大提高了时间的精确度。有GPS信号时通过GPS定位自动将时间信息校准到本地时间；无GPS信号时采用本地时钟电路进行日期显示。电源电路主要给GPS模块和液晶显示模块供电，其中液晶显示器实现对时间、经纬度显示。

电力系统时间同步方案图

   在功能的基础上实现对配电参数(三相电压、电流、功率因数等)的采集，通过上位机即用户机(PC)对单片机发送指令，单片机对互感器相关电路进行配电参数采集并且存储。