如今，智能电网在国内外已经成为一种潮流，它的发展与人们的生活休戚相关，因为对 于不可缺少的电能，为了保护地球节约资源，未来的电网应该具有绿色低碳、安全稳定、协 调互动等特点。对于智能电网的重要环节——智能变电站是电网中信息流、电力流、业务流 的汇集点，它可以使变电站里的一次设备和二次设备具有分析决策的功能，而不同于数字化 变电站只是一种实现自动化的手段；基于 IEC61850 通信规约的智能变电站还处于不断探索 的阶段[5]。智能变电站使一次设备更加信息化，以便监视各种设备的运行状态；根据对时系统 统一同步采集数据，实时共享信息；能够实现程序操作的自动化以及事故决策的智能化，实 现经济运行以及协同保护等[6]。文献[7]论述了几种基于智能变电站的满足不同设备精度需求 的对时技术，并分析了过程层的对时技术的发展；文献[8]提出了一种基于 WLAN 的无线对时同步方法，对时误差小于±10us。高精度对时同步要求本地时钟与授时源所提供的标准时间之间的误差尽量达到最小，这个误差值是对时精度的重要衡量指标，目前智能变电站由于要完成协同互动等高级功能，其对时精度也比传统变电站有更高的要求，因此需要研究高精度 对时同步方法[9]。我国电力系统主要采用两种授时源：一种是高精度原子钟，如铯原子钟、铷原子钟等， 把原子钟发出的信号通过对应的有线信号传输介质发送到各种被授时装置/系统；一种是全球 定位系统（Global Positioning System，通常简称 GPS）发出的无线时间基准信号，采用 GPS 接收机接收 GPS 时钟信号，再统一发送给下面的被授时装置/系统[10]。每一个 GPS 卫星上都 装设了好几台原子钟，以提供高精度的时间数据给 GPS 信号，而地面上的 GPS 接收机能够 解码此信号，从而使接收机的时间与其同步。目前，国内外广泛采用 GPS 时钟作为标准授时 源，而我国在各个地区设置了 GPS 接收站，GPS 接收机接收来自 4 颗或更多卫星的信号，获 取的时间发送给各个装置，通过卫星时间的提供完成整个电网的时间同步[11]。77751

目前，GPS 作为一种精确的时钟源被广泛用于变电站的时间同步系统，但是 GPS 时钟容 易受到外部环境的影响产生随机误差，使 GPS 接收机接收到的时间精度下降。而变电站内部 主要采用晶体振荡器作为本地时钟，它因自身和环境因素会产生累积误差，所以对时技术中 需要处理好这些误差，满足变电站对时间精度的要求。文献[12]介绍了 GPS 时钟授时的基本 原理，设计了 GPS 时钟模块；文献[13]提出了基于 GPS 利用单片机解码时间信息的授时装置。 另一方面，对于晶振时钟，文献[14]分析了晶振的现状和发展趋势；文献[15]提出了微机补偿 方法输出高精度晶振时钟信号，主要利用了补偿电压来控制晶振频率的改变。

GPS 具有全球覆盖、全天候、快速高效、应用广泛等优点，但是在实际中 GPS 时钟的精度不易得到保障，这也就说明智能变电站一些高级功能的精度要求不能靠单一的 GPS 对时技 术来满足。为了提高可靠性，我国也有提出北斗与 GPS 互备授时方法，由此解决了一直存在 的因单一 GPS 时钟源造成的风险性问题，进一步增强了授时精度[16]。论文网

对于时间同步设备的制造，我国跟国外相比还是有一些差距的，就 GPS 接收机来说，我 国所使用的大部分接收机都是国外生产的。另一方面，基于“晶振时钟没有随机误差，而 GPS 时钟没有累积误差”这两者的特点，国内外由此结合晶振和 GPS 时钟，利用不同的方法对两 者的误差进行处理，产生高精度时钟。文献[17]提出了采用最小二乘法估计 GPS 时钟和晶振 时钟的误差，并进行在线修正；文献[18]提出了基于秒脉冲计数值的动态平均以及随机误差估 计的 GPS 时钟误差修正；文献[19]提出了基于 GPS 和短波的对恒温晶振进行校频的方法；文 献[20]结合 GPS 和晶振时钟误差互补这一特点，提出用 IRIG-B 码对绝对时标进行校正，并用 FPGA 实现硬件用于相角测量；文献[21]提出了基于 GPS 和 IEEE1588 协议使用 FPGA 实现同