从60年代美国开始进行空中定位研究，1974年基于GPS概念的定位系统开始正式研制，1985 85年进入民用领域，1993年此系统正式建成。90年代以来基于同步卫星定位系统（GPS）的高精度定时技术逐步被引入电力系统。GPS同步时钟利用其时间误差小于1μs，对于50Hz的工频信号其相位误差不超过0.018°的高精度时钟从而实现对电网运行数据的实时同步采集，并可在此基础上得到电压电流相量和发电机功角这反映系统运行状态的重要参数。
电力系统中功角稳定性，电压稳定性、频率动态变化及其稳定性皆不是各自孤立的现象，GPS同步时钟而是相互诱发相互关联的统一物理现象的不同侧面，其间的关联又受到网络结构和运行状态的影响。这其中母线电压相量及发电机功角状况是系统运行的主要状态变量，是系统能否稳定运行的标志，如果它能被直接测量，不仅能用于调度中心的集中监视和控制，而且能用于分散的就地监视和控制，提高状态估计的可靠性，更有可能*实现电力系统的实时自动控制，解决系统的稳定问题。GPS同步时钟因此实时测量发电机的功角和母线电压相量，将是电力系统稳定监视和控制的关键基础。
通过基于GPS实时相量测量，可以实时得到电网的状态量，GPS同步时钟即可以得到实际系统模型的历史数据和当前轨迹。由于相角涉及到电力系统的监视、控制和保护等诸多领域，而实时相量测量的实现，将推动电力系统的监视、控制和保护等新方法和理论的发展，GPS同步时钟为电力系统的稳定控制和保护开辟一个新的领域。
