构建支撑新型电力系统的kr国网信息通信产业集团有限公司陈向东健源北耳·时空智能2024年能源北斗与时空智能BDs创新技术应用大会目时空信息在新型电力系统中的应用需求基于低轨卫星网络构建全域时空数字底座全域时空信息在新型电力系统中的创新应用总结与展望01020304录时空信息在新型电力系统中的应用需求■近年来，随着经济发展和能源需求日益增长与环境恶化和能源问题凸显，风电、光伏等新能源在新型电力系统中的占比不断提高。截至2022年12月底，我国新能源发电装机达7.4亿千瓦。其中，风电装机3.48亿千瓦、光伏发电装机3.58亿千瓦、生物质发电装机4060万千瓦。■新能源具有资源可再生、分布广、间断式供应等特点。随着新能源的接入，电网结构愈加复杂，系统特性发生根本性改变等一系列问题也给电力系统的安全监测和稳定运行控制带来了挑战。与此对应的，系统的可观性、可控性亟待提高。2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会BDSEP由于新能源的不断接入，为加强电力生产管理，提高管理水平和生产效率，新型电力系统中需要对电力设备，特别是新能源电力进行精确定位，并将电力设备设施信息、电网运行状态信息与地理及自然环境信息集中于统一的系统，该系统即为电力地理信息系统(PowerGIS)。随着我国自主的北斗卫星导航系统的发展，基于北斗的时空数字底座和GIS的作用发挥越来越重要，可提供电力设施(如输电线路杆塔)的位移状况，实现远程监测，并实现电网多维多态“一张图”。2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源物联网基于时空信息服务的能源物联网智能变电站风电分布式光伏热泵存储能源专业地图空间定位需求智能家居电动汽车电力北斗精准位置服务网S时空位置时空位置新型电力系统更加依赖于调控一体的智能电网调度技术支持系统，且调控分布广，涉及发电、输电、变电等电力生产的各个方面。目前，电力系统各电站一般通过综合自动化控制网络与主站连接。为了确保实时准确反映主站下达的信息和动作控制指令，主站和从站间必须高精度时间同步。因此，要实现调度主站内多个系统及主站间协调稳定的运行，主站系统均需建立在严格统一的时间系统上。2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会BDSEP时频同步需求省调时间同步系统光纤B码共视数据电力调度通信网共视数据光纤B码变电站时间同步系统卫星共视授时装置子站卫星共视授时装置子站卫星共视授时装置地调时间同步系统光纤B码主站新型电力系统中以风电、光伏为代表的小型分布式电站的数量越来越多。现有的电力通信以载波通信、光纤通信和地面移动4G/5G通信为主要方式，对大型发电厂、变电站以及中低压配网自动化系统，基本上都采用现有的通信技术。但是针对小水电、分布式光伏电站等新能源发电点，通信网络不是很健全，加之地理位置偏远大多数都不具备电力系统常规通信条件，因此急需全域覆盖的通信网络。2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会全域通信需求由于卫星信号是从2万多公里甚至3万多公里的高空传播到地面，其被地面接收机接收时，信号功率已十分微弱，易受到环境干扰；此外，因北斗卫星授时信号对于电力系统监测控制的重要性，北斗卫星导航信号成为了敌对恶意干扰攻击特别是欺骗式干扰攻击的对象。欺骗信号和真实信号在结构上一致，因此具有很强的隐蔽性。其能够在不被接收机轻易察觉的情况下，尝试引导目标接收时篡改它们的时间和位置信息，导致实际信号被拉偏，从而出现授时或定位错误，对电网安全构成威胁。北斗卫星真实信号目标接收机a发射天线欺骗信号生成设备2024年能源北斗与时空智能创新技术应用大会安全可靠需求生成式欺骗信号基于低轨卫星网络构建全域时空数字底座低轨卫星通信网络低轨卫星是指运行轨道高度在300~2000km的卫星。2015年美国太空探索技术公司(SpaceX)正式发布低轨互联网卫星星座计划“星链”(Starlink)。计划将在近地轨道部署4.2万颗卫星，为全球用户提供高速卫星互联网服务。2017年6月美国FCC批准了英国通信公司OneWeb提出的非地球同步轨道(NGSO)卫星星座计划，使其成为美国首个获批的新一代NGSO星座计划，该星座包含720颗轨道高度为1200km的卫星。2020年9月，中国星网集团向...