GPRS通信的配電監控系統

2022-01-10 16:44:25| 來源：網絡| 次| 0次

隨著科學技術的發展，實現低壓配電網的自動化已成為電力系統發展的趨勢。低壓配電網作為輸配電系統的最后一個環節，其實現自動化的程度與供用電的質量和可靠性密切相關。配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設備，其運行數據是整個配電網基礎數據的重要組成部分。因此，對其運行參數與狀態進行監測是必要的。本文介紹了利用GRPS作為通信手段，建立的配電變壓器監測系統。

一、配電變壓器監控系統通信方式

1.1 數傳電臺

數傳電臺的優勢是除了每年的頻點費以外，平時運行無需額外費用;缺點是受地形、氣候的影響較大，造成系統的可靠性、實時性較差，無法主動上報。

1.2 GSM方式

GSM方式可以實現主動上報;缺點是按條收費，運行費用高，而且在節假日短消息中心服務器繁忙時延時相當長。

1.3光纖接入

光纖通信穩定可靠，但是施工成本投入大、擴展性差、設備維護方面不方便。

1.4 GPRS通信

通用分組無線業務GPRS是在現有GSM系統上發展出來的一種新無線數據傳數業務，目的是給移動用戶提供高速無線IP或X.25服務。GPRS理論帶寬可達128kbit/s，實際應用帶寬大約在40～100kbit/s，在此信道上提供TCP，IP連接，可以用于IN—TERNET連接、數據傳輸等應用。GPRS采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。GPRS永遠在線，按流量計費，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用于問斷的、突發性的和頻繁的、點多分散、中小流量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。

二、GPRS配電變壓器監控系統

配電變壓器綜合管理系統的開發目標是建立一個安全可靠、能提供各種高級服務、并有為應用程序的執行和實施提供較強功能的開放式平臺和運行在該平臺的多個相對獨立的應用子系統組成的系統，成為一個符合配電系統現代化管理要求的，分布式、開放式、模塊化和可擴充的配電變壓器綜合管理系統。基礎平臺除提供基本的硬件技術和操作系統內核外，還提供諸如數據庫系統、信息傳遞、人機界面、實時環境應用程序等基礎服務。基于基礎平臺之上的各應用子系統包括配電變壓器管理、線損管理、自動抄表、VQC功能、諧波數據、購電量管理、數據查詢、自動報表、圖表和與其他系統的接掃等。這些子系統之問在開放系統結構(OSA)基礎上實現有機的橫向和縱向集成，形成一個完整的配電變壓器綜合管理信息系統。

2.1構成

GPRS配電變壓器監控系統的網絡架構如圖1所示。系統分為4個部分：監控中心主站、網絡代理服務器、GPRS數據傳輸終端、監控終端設備。主站主要完成人機交互工作;網絡代理服務器主要負責網絡數據鏈路建立和數據收發的透明中轉;GPRS數據傳輸終端完成信息的上送與下發;監控終端設備主要完成數字量與模擬量的采集。

GRPS配電變壓器監控網絡架構

圖1 GRPS配電變壓器監控網絡架構

2.2 網絡連接

系統中網絡代理服務器可采用ADSL、LAN等INTELNET公網連接，采用公網固定IP或者公網動態IP+DNS解析服務。出于安全性考慮，監控中心主站在局域網中，不直接連在INTERNET網上，通過網絡代理服務器來負責網絡數據鏈路建立和數據收發的透明中轉。GPRS數據傳輸終端上電后，它會根據預先設定在其內部的IP地址或者是域名來主動訪問網絡代理服務器，通過代理服務器和監控中心建立TCMP鏈路。監控中心主站本身維護接入的每個終端的IP地址和ID號，當主站要向某個監控終端提出數據請求時，它會根據IP地址和ID號來找到對應的終端，將命令下發到該終端，終端響應后通過GRPS數據傳輸終端把數據發到網絡代理服務器端口，通過端口影射轉發到監控中心主站，即完成了1個應答式的通訊流程。

以上方式是通過Intemet(CMNET)實現的，這樣用戶的實現成本比較低。如需要高可靠性數據傳輸。中國移動(聯通公司)為這種應用提供了直接接人GPRS網絡的方式。監控中心主站通過專線方式直接接入GPRS移動基站，并獲得1個固定的IP地址。監測點數據無需路由到Intemet網絡，監測點DTU也采用固定IP地址的SIM卡。采用這種方式組成點對多點網絡具有實時性好、安全性高的特點，但接入費用相對較高。

三、監控終端

該監測系統采用的配電綜合監測儀是根據電力需求側管理技術要求和配變負荷監測相關標準設計、制造的一種高科技產品。它采用高精度數字采樣處理技術，集數據采集、顯示、存儲、通訊等多功能于一體，并可通過后臺軟件將儲存記錄的數據以圖表或報表的形式顯示、打印和分析。其科技領先，功能強大、可靠性高，可廣泛應用于配電自動化系統的監測。主要功能有如下：

3.1 多種電表接口

RS一485接口、RS232接口、脈沖接口。

3.2電量數據采集功能

具有可采集多種電表的多種電量數據：正/反向

有功電量、正/反向無功電量、最大需量、三向電壓、電流、負荷曲線、逆向及失壓報警。

3.3支持多種抄表協議

系統能同時支持部標645、威勝、IEC一61107等多種抄表協議;

3.4支持多種數據傳輸平臺

數據采集器具有多種通訊方式，既可以通過PSTN有線電話網，也可以通過以太網將數據傳送到局主控中心;上述條件不具備時還可以通過無線GSM撥號方式或者GPRS分組交換網方式實現。

3.5通訊方式多樣

系統既能定點自動上傳數據，也可以在局中心隨時調取采集器的數據，另外系統具有一發雙收功能，可將采集到的數據發往主、輔兩個控制中心;并通過本地通訊接口實現本地抄收數據。數據傳輸時采集器有自動識別是來電話或是傳輸數據的功能，所以通訊時電話鈴不響。

3.6采集器抄表總線切換功能采集器的PS485接口可以在自己不抄表時切換電度表的數據總線，以方便其他設備(如負控、本地監控等)抄讀電度表數據，解決工電度表只有1個Rs485接口，供2個抄表設備通訊的問題。