在变电站运行中，变电站中的各种电气自动化设备和微机保护装置如果没有实现时间统一，就会出现故障判断错误，自动化控制出错等一系列严重问题。目前普遍应用的是采用GPS时钟装置给所有电气自动化设备下发对时命令，保证每台设备的时间都和GPS时钟装置保持一致。

1、GPS授时概况

GPS装置即全球定位系统（GlobalPositioningSystem），这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。

GPS卫星定位系统由地面控制部分、空间部分和用户装置部分组成。

地面控制部分由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成。

空间部分由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上。GPS卫星网向地面发射2个频率的定位导航信息，包括C/A码及P码。用户装置部分主要由GPS接收机和卫星天线组成。

2、GPS时钟装置对时方式

GPS对时装置有以下几个对时方式：无源脉冲对时（空接点）、有源脉冲对时（有源接点）、IRIG-B码对时和串口对时等。

3、GPS时钟装置对时应用

3.1、脉冲对时

脉冲对时分为：秒脉冲（1PPS）、分脉冲（1PPM）和时脉冲（1PPH）。脉冲信号是以1秒、1分或者1个小时、以精度为1μs的国际标准信号，去同步电网中运行设备的时钟，能解决同一电网时间统一的难题。对于接受脉冲对时的电气自动化装置和保护装置，如：故障录波器和电快切装置，就可以采用分脉冲对时。具体对时方法为：将脉冲信号线接至保护装置和自动装置对时接口，接入装置时必须注意装置接收的是无源脉冲还是有源脉冲，一般需要对时的装置说明书上会有明确说明对时要求。

如果没有明确说明，也可以用万用表测量装置上脉冲对时接口是否有24V电压而确定，如有24V电压，则装置采用无源脉冲对时；反之，为有源脉冲对时。脉冲对时信号接好后，需要手动将装置的时间：年、月、日、时、分按照标准时钟调准，这样，每隔1分钟，保护和自动装置自动接受GPS时钟同步信号，将装置时间校准。

3.2、时间码对时

由高精度晶振构成的振荡器经过分频能产生满足采样率要求的时钟信号，它每隔1s被GPS的秒脉冲(1PPS)信号同步一次(相位锁定)，保证振荡器输出的脉冲信号前沿与GPS时钟同步，与UTC具有1μs的同步精度。在发电厂电气设备中，普遍采用后台监控和信息子站来对各台保护装置进行监控和操作。这些设备可以采用时间码来对时。

具体方法为：将GPS时钟装置给后台监控或者信息子站下发对时码，把后台监控或者信息子站系统主机时钟和GPS时钟装置拉入同步，再由后台监控或者信息子站下发对时报文，将连接在该系统上的各台保护装置时间统一。

采用时间码对时普遍采用RS-232通讯接口和相关对时软件实现，连接时应注意GPS时钟装置和后台监控或者信息子站的距离，如果距离太远，不满足RS-232通讯要求的，要采用RS-485通讯或者光纤通讯，GPS时钟装置自带有485输出端口和光纤输出端口，只用在后台监控或者信息子站加装RS485转RS232或者光电转换器即可实现。

3.3、GPS时钟装置的扩展功能

在发电厂电气设备中，主机设备和变电站相距较远，而电气保护装置和自动装置较多，只有一台GPS时钟装置往往不能满足对所有电气保护装置和自动装置的对时。这样需要用到GPS时钟装置的扩展功能。

具体实现的方法：在主机继电保护间装设GPS时钟装置一台，为主机保护和自动装置对时；在变电站继电保护间装设GPS时钟扩展装置一台，与主时钟用光纤连接通讯，接受主时钟B码对时信号，再由扩展装置给变电站所有保护和自动装置进行对时。

4、GPS时钟装置价格分析

目前市场上的GPS时钟装置价格差距较大，特别是电力行业的gps时钟装置报价往往特别低，几乎和成本价接近，甚至低于成本价，此时，采购员就要特别留意，价格特别低廉的，往往gps时钟装置里面的东西不一样。

比如时钟源不同，把好的时钟基准换成低端的，把授时接收机换成普通接收机，把好电源换成普通电源等等，外观的区别好辨认，但是设备内部的设计偷工减料，除非是专家，否则很难判别，因此建议采购价格适中，公司规模较大，成立时间较长的企业。

5、GPS时钟装置厂家介绍

西安同步电子科技有限公司是一家集研发生产销售gps时钟装置的综合性高科技企业，公司所有产品均为时钟设备，绝大多数客户都是电力行业的客户，GPS时钟装置输出的接口多达十几种，一台gps时钟装置最多可以输出一百多路信号，满足绝大多数电力系统应用。

西安同步很少做广告推广，专注于技术研发，产品几乎都是靠客户口口相传来销售的，目前在行业内得到广泛认可，产品也不断完善，种类不断增加，已经销往世界多个国家和地区，已经可靠运行近10年，客户普遍反馈良好。相信西安同步是你们最靠谱的选择。

6、应用总结

GPS时钟装置是早些年实现电网高精度高可靠性的时间统一最佳选择，随着我国北斗卫星系统的逐渐完善，目前主推的时钟装置是北斗gps双模时钟装置，兼容gps北斗卫星信号，实现卫星双冗余的目的，相信北斗GPS时钟装置的广泛应用汇促进电力系统自动化技术发展，为电网稳定运行带来技术突破。