随着西电东送,全国联网战略计划的实施,我国电力系统的规模日益扩大,电网结构和运行方式日益复杂。这对我国电力系统的安全稳定运行提出了更高的要求。由于世界范围内电力系统突发事故的相继出现,传统的基于异步运行的监控方式受到了置疑。因此,寻找功能更为强大、原理更为先进的电力系统广域同步时间服务系统是十分必要的。本文正是着眼于上述问题,开展了大量的研究工作,其主要目的就是建立统一的高精度同步时间基准,以满足广域同步时间服务系统对同步时钟的要求。论文的主要内容如下: 本文首先系统地综述了建立电力系统同步时间服务系统的意义和该领域的研究现状,然后分析了时间同步系统应该具备的功能和性能。在此基础上,提出了电力系统时间同步服务系统的总体方案,该方案综合利用了GPS 授时、高精度恒温晶体振荡器和电力通信网的特点,并考虑了备用时间比对系统。GPS 时间同步装置是同步时间服务系统的核心,它为全系统提供高精度的同步时钟。为了进一步提高同步时钟的精度和可靠性,本文详细分析了各种可能对同步时钟精度产生影响的因素,提出了一系列保证同步时钟精度和稳定度的方法。本文利用GPS 时钟信号和晶振时钟信号精度互补的特点,提出了一种利用GPS 时钟同步晶振时钟的新方法。该方法首先利用GPS 秒脉冲,精确测量晶体时钟频率,然后通过硬件定时器对晶体时钟分频以产生同步时钟。在此基础上,本文还详细介绍了GPS 同步时间装置的硬件设计和软件设计原理。在上述研究成果的基础上,论文成功研制了“GPS 时间同步装置”,该装置在“湖南电力系统状态GPS 同步监测系统”中已经得到了应用并投入试运行。论文对该同步系统的应用背景、系统构成和试试情况进行了详细的介绍。最后,本文对主要工作和研究成果进行了总结,并指出了有待进一步研究的问题。