電力公司和能源設施對時間和頻率有嚴格的要求，以便有效的傳送和分配動力。然而，由于目前我國配電變壓器分布散落，使得它們在各自的時鐘下工作造成系統時鐘失去同步，進而對整個電力網的時間同步造成嚴重影響，比如不斷出現的停電事故就是因為電網時間的不同步；此外，對故障的檢測排查也造成很大麻煩。
因此，電力系統自動化安全運行一個重要因素就是電力網時間的精確和統一；基于此，許多電力公司將基于GPS授時的時間同步設備引入發(fā)電廠和分電站。 24顆GPS衛(wèi)星以12個恒星為周期環(huán)繞地球運行，使得在地面任一點均同時接收6顆衛(wèi)星的定位信號，而我們只需要其中4顆衛(wèi)星的定位信息即可完成授時功能。GPS授時相對于傳統授時在地理、延時等方面顯示出更加高精度、低成本、易于控制等優(yōu)勢。
選擇HJ系列210型GPS時間NTP服務器產品進行電力系統組建:
其中單片機作為CPU構建嵌入式系統，它自帶有高達60kb快閃只讀存儲器(Flash ROM)和1280 B的SRAM，是高速、低功耗、***抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8～12倍。設計系統也以單片微型計算機(MCU)為處理器實現對GPS信號采集還從中解析日期、時間、經緯度并通過液晶屏顯示。此外，通過電度芯片進行三相電能計量和模數轉換芯片、數據存儲以及和上位機進行通信等功能。
電壓信號采集則采用三個精密微型電壓互感器，模數轉換芯片中電流、電壓信號均為單端輸入，由火線接入電壓互感器后經過變阻器分壓使輸出電壓符合要求的輸入范圍，再經過濾波，對地接電容以穩(wěn)定讀點電位電壓跟隨器，使電壓信號不衰減地傳到負載，將輸出穩(wěn)定電壓輸入到輸入端。
單片機控制GPS模塊接收衛(wèi)星信號實現該系統的實時授時，大大提高了時間的精確度。有GPS信號時通過GPS定位自動將時間信息校準到本地時間；無GPS信號時采用本地時鐘電路進行日期顯示。電源電路主要給GPS模塊和液晶顯示模塊供電，其中液晶顯示器實現對時間、經緯度顯示。
電力系統時間同步方案圖
在功能的基礎上實現對配電參數(三相電壓、電流、功率因數等)的采集，通過上位機即用戶機(PC)對單片機發(fā)送指令，單片機對互感器相關電路進行配電參數采集并且存儲。
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