[发明专利]一种电力系统卫星时间干扰测试系统及测试方法

说明书

本发明涉及一种电力系统卫星时间干扰测试系统，通过该干扰测试系统对电力系统时间装置的卫星时间进行干扰测试。测试方法包括闰秒干扰测试、卫星时间篡改测试。闰秒干扰测试为利用电力系统时间同步装置的闰秒处理性能，对卫星发送的闰秒信息进行模式更改，更改主要包含三个部分：闰秒发生时间、闰秒预告未跳变及闰秒跳变偏差，验证电力系统时间同步装置的闰秒处理性能。卫星时间篡改测试包括对电力系统时间同步装置收到的时间进行人为篡改，包括时间信息的正向篡改、逆向篡改和大步进篡改偏移，验证电力系统时间同步装置的抗篡改性能。

技术领域

本发明属于电力系统授时领域，涉及时间同步和卫星通信等领域，特别是涉及一种电力系统卫星时间干扰测试系统及完整测试方法。

背景技术

随着智能电网的推进和智能变电站的普及，智能变电站技术也在日新月异地发展。智能变电站的数字化、网络化也日渐成熟。与传统变电站相比，智能变电站中设备对时间同步技术及精度的要求均有大幅提高，特别是IEC61650在智能变电站的推广应用，时间精度的要求已经需要达到1μs，设备对时的精度将直接影响电力系统运行控制的稳定性。

时间同步系统已成为电力自动化系统运行的基础支持系统，例如，WAMS系统利用时间同步装置同步整个监测域内的采集数据，并将数据依据时域对齐以进行进一步的广域保护计算；又比如，调度系统利用带有时标的网络报文记录数据对故障进行分析，查找故障发生的起始点和影响时序，分析故障原因；再比如，安全防护系统利用已同步的时间戳进行密钥生成、解密计算以及证书确认等操作，等等。

在2009年以前，电力行业主要采用GPS授时技术实现时间同步，2009年开始，电力行业响应国家号召，大力推进北斗系统的应用，依据国网公司“北斗为主，GPS为辅”的技术原则，到目前为止，在电力行业北斗授时技术已逐渐取代GPS授时技术，成为时间同步系统所采用的主流授时技术。截止2015年底，国家电网公司管辖内电力系统中的90%调度系统，20%变电站已接收北斗卫星系统授时信号（220kV及以上重要变电站已基本装备了北斗对时功能；近两年来的新建及改造变电站北斗授时接入率达100%），12%同步网重要节点接收北斗授时。由此可见，基于BDS、GPS的卫星授时技术已成为电力时间同步系统建设的主流技术，且已得到大范围的应用。

电力行业是国家最重要的基础行业之一，电网安全直接影响国计民生和国家安全。在电网运行过程中，对时间同步的依赖日益显著，一直以来，普遍存在的观点是GPS受美国军方控制，在关系国计民生的重要行业使用GPS在安全性上存在较大风险，而北斗系统完全受我国控制，使用北斗系统是安全的。但，通过伊朗俘获美国无人机的事实，以及美国进行的欺骗无人机及电力系统授时设备的实验表明，利用虚假卫星信号、无线电干扰信号攻击卫星导航接收机，使其无法接收卫星信号或产生错误的定位和授时信息，已经从理论研究走向现实应用。即使我们使用北斗系统授时，因授时接收机必须从开放的空间接收卫星信号，接收机在接收卫星信号的同时也会接收到干扰信号和虚假信号，完全有被敌对国家或势力破坏和欺骗的可能。因此，我们必须未雨绸缪，解决接收机抗干扰与防欺骗的问题，确保电力时间同步系统安全、可靠、稳定地运行。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种电力系统卫星时间干扰测试系统及测试方法，能够改进电力系统中设备应用存在的时间干扰性能的不足并提升抗干扰性能。