GPS系统在电力网建设中的应用研究

摘要

随着国家电网的发展和管理现代化的推进，电力行业在线路设计、施工、现场线路检查及车辆管理中，迫切需要使用定位技术，以提高生产与运营效率。新型定位系统GPS以其杰出性能成为电力网建设与维护的首选定位技术。
　　 本文首先介绍了GPS系统，详细讲述了其实现定位的原理，并根据企业需要，对其中的关键技术环节和指标特性做了全面的阐述。在此基础上，深入研究了GPS技术的定位功能在电力网建设施工中的应用，如在高压架空输电线路的选线、线路施工中的定位、车辆管理中的导航定位、线路巡视人员的绩效考核等。随后，对GPS系统的授时功能做了相应的研究，针对长输电线路的故障定位问题，提出了一套利用授时功能对线路故障进行排查的方法，完成了该系统的硬件和软件设计。
　　 通过开展GPS系统在电力企业生产运营与工程施工中的应用的研究，提高了工作效率，促进了企业的建设与发展。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 GPS全球定位系统在电力行业中应用的研究意义

1.2 GPS系统发展史及国内外应用现状

1.2.1 GPS系统发展史

1.2.2 GPS在国内外的应用发展状况

1.3 论文研究方法及所完成的工作

1.4 本文的组织结构

第二章 GPS系统原理

2.1 利用到达时间测量距离的原理

2.1.1 GPS原理模型--二维位置确定方法

2.1.2 借助于卫星通过多个球面相交实现三维定位

2.2 参考坐标系[6]

2.2.1 地心地球固连坐标系(ECEF)

2.2.2 世界测地系(WGS-84)

2.3 利用卡尔曼滤波实现确定位置和速度

2.4 GPS系统的区段

2.4.1 GPS卫星星座

2.4.2 操作控制区段

2.4.3 用户接收设备

2.5 GPS的性能

2.5.1 伪距误差

2.5.2 GPS卫星几何布局和精度因子[2]

2.5.3 GPS的可用性

2.5.4 GPS完好性

2.6 差分GPS

2.6.1 码基技术

2.6.2 以载波为基础的技术

2.7 本章小结

第三章 GPS定位技术在电力企业中的应用

3.1 电网模型及其数据库构成

3.1.1 数字电网

3.1.2 空间数据

3.2 GPS技术的应用实例

3.2.1 杆塔施工定位

3.2.2 基于GPS的GIS系统在运行单位的应用

3.3 本章小结

第四章 GPS应用于长输电线路精确故障定位

4.1 长输电线路故障概述及与GPS技术的结合点

4.2 基于分布参数模型的有限差分故障定位算法及仿真数据

4.2.1 有限差分法推导

4.2.2 利用有限差分算法实现定位

4.2.3 算法的数据仿真

4.3 故障定位系统的软硬件设计

4.3.1 系统硬件原理图及其实现

4.3.2 软件设计

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢