GPS精密授時功能的應(yīng)用
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電力系統(tǒng)中的功角穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性、頻率動態(tài)變化及其穩(wěn)定性是相互誘發(fā)、相互關(guān)聯(lián)的，其中，發(fā)電機(jī)功角狀況是電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要狀態(tài)變量．也是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的標(biāo)志。因此，實(shí)時測量發(fā)電機(jī)的功角是電力系統(tǒng)穩(wěn)定監(jiān)視和控制的關(guān)鍵。
電力系統(tǒng)內(nèi)部各送端、受端的分布廣泛而分散，若在各端安裝一臺GPS接收機(jī)，則GPS的全球性和高精度就能保證各地時間信號與UTC的相對誤差都不超過 lμs。這種全球范圍內(nèi)的高精度時間同步在電力系統(tǒng)檢測和測量中具有極高的利用價值。文中設(shè)計了基于GPS的功角測量裝置，可通過GPS接收板提供的秒脈沖和其時間標(biāo)記來進(jìn)行異地同步數(shù)據(jù)采集，實(shí)踐證明其效果很理想。
2 GPSOEM接收GPS標(biāo)準(zhǔn)時間
2．1 GPS OEM接收板
該GPS接收模塊采用GARMIN公司的GPSOEM板，型號為GPSl5L。它采用+5V電源供電．有12通道，最多可同時跟蹤12顆衛(wèi)星，如開通秒脈沖，可同時跟蹤11顆衛(wèi)星。
接收板自動捕獲衛(wèi)星信息時間小于2s，熱啟動時間約為15s(所有數(shù)據(jù)已知)，冷啟動時間約為45s(初始位置和時間未知)。自動定位需要5min(歷書已知，初始位置和時間未知)。
NMEA0183信息更新輸出間隔從1s到900s可調(diào)，RS-232輸出，輸入可為RS-232或者具有RS-232極性的TTL電平。波特率從300bps~38400bps可選。
GPS OEM接收板在任意時刻能同時接收其視野范圍里4~11顆衛(wèi)星的信號，其內(nèi)部硬件電路和軟件通過對接收到的信息進(jìn)行解碼和處理，能從中提取并輸出二種時間信號：一是間隔為1s的同步脈沖信號1PPS(電平為3V)，其脈沖前沿與UTC的同步誤差不超過1μs：二是包括在串口輸出信息中的UTC (Coordinate Universal Time協(xié)調(diào)世界時)絕對時間(年、月、日、時、分、秒)，它是與1PPS脈沖相對應(yīng)的，如圖1所示。
2．2 GPS OEM接收板的串行數(shù)據(jù)格式
GPS接收板的串口通信協(xié)議為：串口的傳輸率可調(diào)．默認(rèn)值為4800bps。無奇偶校驗(yàn)，8個數(shù)據(jù)位，1個起始位，1個停止位。GARMIN的GPS 0EM板輸出的數(shù)據(jù)是以美國國家海洋電子協(xié)會(National Marine Electromcs Association)的NMEA0183 ASCII碼接口協(xié)議為基礎(chǔ)的。輸出為多條語句，內(nèi)容包括經(jīng)度、緯度、速度、方位角、高度、世界時、星歷等信息。輸出秒脈沖(1PPS)的精度高達(dá)
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