1. 研究目的与意义（文献综述）

电能是一种关系到国计民生的基础性资源，是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。随着国民经济的不断发展，人们对电力的质量、需求量以及供电可靠性的要求在不断地提高，电力系统的安全、稳定、高效运行问题变得至关重要。

如今电力系统的规模不断扩大，超高压、大容量、远距离输电日益增多，整个电力系统的结构和运行方式也日益复杂，电网运行情况瞬息万变，一旦电网发生大的扰动，如果得不到及时有效的预报、控制及保护，就很可能引起大面积的停电事故，造成巨大的经济损失和严重的社会影响。为了在其发生事故时能够及时得到处理，需要高精度的时间同步装置来同步系统的时间，以保证调度自动化系统、故障录波、soe等一系列变电站自动化装置运行的准确性。统一的全网时间标准决定了这些装置的正常运行及其发挥的作用，因此电力系统各设备之间的时间同步是测量、控制和保护电网安全稳定运行的重要基础和支撑。随着智能变电站的推广，电网对于时间同步装置的要求也不断地提高。

在各种时间同步技术中，卫星授时由于覆盖面广，精度高，相对成本较低的特点得到广泛的应用。目前我国的时间同步装置大都是基于gps技术的，而gps是由美国军方控制的军民共用系统，虽然现在对全世界开放，但是并未承诺我国可以无限期免费使用，这便存在着重大的安全隐患，一旦gps卫星导航系统不能正常工作或者发生战争导致美国调整甚至关闭gps信号，将给我们带来巨大影响。北斗卫星导航系统是我国自主研发，自主自控型强，信息安全性好，其可用性、可靠性和安全性更有保障，北斗卫星导航系统的应用可摆脱我国对gps的过分依赖，有效消除其授时系统所带来的安全隐患，可以为电力系统提供稳定、可靠的时间基准。

国外学者对卫星导航授时终端的研究与开发主要集中在美国的gps系统上，卫星导航终端设备中以接收芯片最为核心，目前全球约有数十家制造商研制接收机专用芯片，提供单独的射频或基带处理芯片，或提供完整的射频加基带芯片组的硬件解决方案，包括atmel、sirf、ti、analog devices、nxp、qualcomm、infineon、sony、stmicroelectronics、u.blox等，基于以上芯片的用户端设备处于不断升级和发展当中。

2. 研究的基本内容与方案

北斗卫星时间同步装置通过天线搜星，与卫星对时并接收卫星时间信号，信号经过北斗授时模块解析后，输出秒脉冲pps和nema-0183码报文，并传输给主控模块。主控模块将nmea-0183码解码，得到其包含的时间、位置和状态信息，提取所需信息传送至应用接口模块，根据需要以不同的对时方式输出。本文主要研究时间同步系统的北斗时间信号，因此将主要针对北斗时间信号的nema-0183码进行研究。研究将主要从nema-0183码的产生、获取和解码三个方面进行。

北斗时间信号在经过北斗授时模块解析输出nema-0183码报文，要研究nema-0183码的产生，首先要研究北斗授时模块。北斗授时模块是时间同步装置的核心模块，本次设计主要通过探究csc-196时间同步装置中北斗信号接收插件的精密授时模块um220-iii n，学习该模块的引脚功能、电气特性和工作原理等，使用altium designer软件设计授时模块模拟电路，实现其接收、解析和传输时间信号的基本功能。

学习csc-196时间同步装置及其配置工具说明书，研究该装置的工作原理及其接入与应用方式，学习插件配置、硬件连接和软件调试方法，然后使用该装置进行试验，获取nema-0183码，确保其所包含信息的实时性与准确性。

nema-0183码的解码程序设计是本次毕业设计的主要研究内容，nema-0183码繁杂难懂，因此需要设计解码程序将其解析成清晰易懂的信息。首先要了解nema-0183协议并分析nema-0183码的语句特点，学习其解码方式。然后用c语言设计解码程序。程序的主要功能是将繁杂难懂的nema-0183码解析成清晰易懂的信息、能够判断信息的准确性并能进行信息查询。因为该解码程序主要进行时间信息解码，所以需要在完成基本功能的情况下，尽量优化程序，考虑解码时间所导致的误差，减少解码程序对时间准确的影响。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料并完成开题报告和文献翻译；

第3-4周：熟悉北斗授时基本原理和时间同步装置工作原理及其应用；

第5-6周：研究北斗精密授时模块并设计授时模块基本电路；

第7-8周：在时间同步装置上进行试验；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]于跃海，张道农，胡永辉等．电力系统时间同步方案[j]．电力系统自动化，2008，32(7)：82-86.

[2]邹红艳，郑建勇．基于gps同步时钟的统一校时方案[j]．电力自动化设备，

2007，27(11)：71-74.