“北斗+电网”未来更可期

7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。

天上的北斗，地上的电网，一个能为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务，一个关系国计民生和国家能源安全，两大“国之重器”怎样结缘、如何融合，在未来又将给人们的生活带来哪些改变？

天生合拍

一个多月前的6月23日，北斗“收官之星”发射当天，我国首个海岛电力北斗基站在江苏开山岛建成投运。基站建在地势相对开阔的半山腰，能够实时对接北斗卫星，为整个岛屿及附近海域提供精准定位、精准授时服务。

“国内电网设备对时间精度要求为毫秒级，应用北斗授时功能，设备时间精度可提升到纳秒级，远远超过电力设备安全稳定运行需求，更有利于微电网的调控运行。” 江苏连云港供电公司信通分公司负责人介绍。不仅如此，基站还能感知到电网设备厘米级的位移变化，迅速发现人力难以及时察觉的隐患。

国家电网经营区覆盖27个省（自治区、直辖市），电网设备分布广泛、跨越崇山峻岭，供电服务人口超过11亿。巨量的能源流、数据流、信息流涌动在这张精密的大网上。其中，时间和位置是极为基础且关键的信息，关系到电网运行的安全和稳定。

北斗提供的全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务，高度契合电网需求。

“国家电网早在2010年就开始了在北斗电力授时方面的探索，形成了时间同步管理的技术规范和标准，后来相关标准上升到了国家层面。”国网信通产业集团思极位置公司的马胜博士告诉记者。国家标准《电力系统时间同步基本规定》于2018年10月起实施，规定了电力系统时间同步系统时钟源采用天基授时为主、地基授时为辅的模式，其中天基授时采用以中国北斗卫星导航系统为主、美国全球定位系统（GPS）为辅的单向方式。

目前，国家电网有限公司在电力调控领域、管理信息领域已全面应用北斗授时信号，90%的调度主站自动化系统和20%的变电站时间同步装置已接收北斗授时信号，新建及改造变电站北斗卫星授时接入率达100%。在导航及定位方面，国家电网公司超过17万辆生产和公务用车采用了北斗车载终端，在国网山东电力、国网浙江电力等6家单位开展基建现场人员和设备安全管控，累计部署终端近4000套，并试点建设基于北斗的输电线路地质灾害监测评估预警体系。

合拍的不只是基础的时空信息服务，还有北斗的独门绝技——短报文通信。

导航卫星和通信卫星本是两种具备不同能力的卫星。北斗系统创新融合了导航与通信能力，用户应用终端可以通过短报文传递信息。这个功能在没有网络覆盖的地区或是灾害发生、通讯受阻时极为重要。

2017年，国网陕西省电力公司运用北斗短报文通信功能实现了145座并网小水火电厂全电量采集，提升了电网安全运行和精益化管理水平。这些小水火电厂曾因地理位置偏远、无公网无线信号覆盖，全电量信息采集覆盖率长期较低。

同一年，历经5年探索，国网青海电力公司在北斗用电信息采集终端第三代产品研发上取得新突破，用户电量数据传输速率提升了一倍。应用北斗技术抄表之前，在偏远农牧区，供电员工抄表要骑马进山，既不安全又费时费力。

截至目前，国家电网公司在陕西、青海、甘肃等无公网信号覆盖地区推广了7000余套带有北斗短报文通信功能的用电信息采集终端，用于解决业务数据远程回传问题。

又有新篇

从静态到动态，从低速到高速，从粗线条到高精度——随着科技发展和社会进步，尤其是在新一轮科技革命和产业变革的大背景下，人们对时空信息的需求正发生巨大变化。

今年上半年，“新基建”火了，也给北斗加了把火。

北斗是智能化时代不可或缺的技术基础。它与5G等“新基建”其他关键技术融合所孕育的新需求、新业态指向了更广阔的市场空间。7月30日，北京市政府新闻办公室举行新闻发布会，介绍《北京市加快新场景建设培育数字经济新生态行动方案》，会上发布的30个应用场景项目总投资额达52.9亿元，将带动北斗、人工智能等技术迭代升级和示范应用。

而在此前的6月中旬，国家电网公司发布“数字新基建”十大重点建设任务，并与华为、阿里、腾讯、百度等41家合作伙伴签署战略合作协议，今年与之相关的投资约247亿元，预计将拉动千亿元社会投资。电力北斗应用是公司“数字新基建”十大重点建设任务之一。发布会显示，国家电网公司将建设电力北斗地基增强系统和精准时空服务网，并在电力设备运检、营销服务、基建施工、调度控制等领域推广北斗应用。记者了解到，国家电网公司年内计划建成的1200座电力北斗地基增强站已完成586座，其余基站也已全部完成设计。

“现在通信、电力系统的时间精度都是微秒级，北斗定时精度在20至30纳秒，通过地基增强和天基增强，可实现时间精度为1个纳秒或者优于1个纳秒，实时位置能精准到1个厘米，特定领域事后精度可以做到1个毫米。”中国工程院院士、武汉大学教授刘经南表示。无疑，北斗系统给电网在当下的数字化、网络化、智能化转型提供了有力支撑。

“电网发展的很多新需求要求深化北斗应用。”马胜说，“比如，现在新能源大规模并网要求调度更加精准及时。”

还不止如此，北斗逐渐深入参与电网传统业务，在传统业务的改造方面发挥作用。福建龙岩110千伏梅坝输变电工程是北斗技术应用试点。施工人员戴上装有北斗高精度授时定位模块、具备视频采集工程的安全帽后，作业位置和状态在后台管理系统一目了然。

“北斗技术的应用给现场安全管控带来很多便利。”福建龙岩供电公司项目经理林海强说。

与北斗共舞，让电网更智能、能源更绿色、用能更美好，这样的未来离不开“开放”这个关键要素。北斗系统秉承“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”发展理念，国家电网公司也正建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业。开门搞创新是两者牵手的必然要求。

2016年，国网信息通信产业集团有限公司与中国卫星导航定位协会签署战略合作协议，共同推动国家北斗精准服务网及天地图在电力行业落地应用。3年后，北斗开放实验室首个电力行业分实验室正式授牌运营，是北斗领域首个资源开放共享平台，目前已和多家高校开展合作，初步构建起产学研用科技创新体系。

如今，乘着“新基建”的东风和北斗三号正式开通的契机，“北斗+电网”的新故事格外令人期待。