GPRS通信配電監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方案

一、刖B

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化已成為電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢。中低壓配

電網(wǎng)作為輸配電系統(tǒng)最后一種環(huán)節(jié)，其實現(xiàn)自動化限度與供用電質(zhì)量和可靠性密切有關(guān)。

為此，本文特對中低壓配電網(wǎng)自動化必要性及其實現(xiàn)方案作簡樸討論。

配電變壓器是將電能直接分派給低壓顧客電力設(shè)備，其運營數(shù)據(jù)是整個配電網(wǎng)基本

數(shù)據(jù)重要構(gòu)成某些。因而，對其運營參數(shù)與狀態(tài)進行監(jiān)測是必要。本文討論運用GRPS

作為通信手段，建立配電變壓器監(jiān)測系統(tǒng)。

在配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)通信中，可以采用數(shù)傳電臺、GSM短消息、光纖接入等方式。

數(shù)傳電臺優(yōu)勢是除了每年頻點費以外，平時運營無需額外費用；缺陷是受地形、氣候影

響較大，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性、實時性較差，無法積極上報。GSM短消息方式可以實現(xiàn)積極

上報：缺陷是按條收費，運營費用高，并且在節(jié)假日短消息中心服務(wù)器繁忙時延時相稱

長。光纖通信穩(wěn)定可靠，但是施工成本投入大、擴展性差、設(shè)備維護方面不以便。而GPRS

通信則避免了以上問題。

通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS是在既有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來一種新無線數(shù)據(jù)傳數(shù)業(yè)務(wù),

目是給移動顧客提供高速無線IP或X.25服務(wù)。GPRS理論帶寬可達171.2Kbit/s,實際

應(yīng)用帶寬敞概在40?100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連

接、數(shù)據(jù)傳播等應(yīng)用。GPRS采用分組互換技術(shù)，每個顧客可同步占用各種無線信道，同

一無線信道又可以由各種顧客共享，資源被有效運用。GPRS容許顧客在端到端分組轉(zhuǎn)移

模式下發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而不需要運用電路互換模式網(wǎng)絡(luò)資源。GPRS永遠在線，按流量

計費，從而提供了一種高效、低成本無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別合用于間斷、突發(fā)性和頻

繁、點多分散、中小流量數(shù)據(jù)傳播，也合用于偶爾大數(shù)據(jù)量傳播。

二、系統(tǒng)構(gòu)造

配電變壓器綜合管理系統(tǒng)開發(fā)目的是建立一種安全可靠，能提供各種高檔服務(wù)，并

有為應(yīng)用程序執(zhí)行和實行提供較強功能開放式平臺和運營在該平臺各種相充獨立應(yīng)用子

系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)，成為一種符合配電系統(tǒng)當代化管理規(guī)定，分布式，開放式，模塊化，可

擴充配電變壓器綜合管理系統(tǒng)。基本平臺除提供基本硬件技術(shù)和操作系統(tǒng)內(nèi)核外，還提

供諸如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、信息傳遞、人機界面、實時環(huán)境應(yīng)用程序等基本服務(wù)?；诨酒?/p>

臺之上各應(yīng)用子系統(tǒng)涉及：配電變壓器管理，線損管理，自動抄表，VQC功能，諧波數(shù)

據(jù)，購電量管理，數(shù)據(jù)查詢，自動報表，圖表和與其她系統(tǒng)接口等。這些子系統(tǒng)之間在

開放系統(tǒng)構(gòu)造（OSA）基本上實既有機橫向和縱向集成，形成一種完整配電變壓器綜合

管理信息系統(tǒng)。

GPRS配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示，系統(tǒng)分為四個某些，分別是監(jiān)控中

心主站、網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器、GPRS數(shù)據(jù)傳播終端、監(jiān)控終端設(shè)備。主站重要完畢人機交互

工作；網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器重要負責網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路建立和數(shù)據(jù)收發(fā)透明中轉(zhuǎn)；GPRS數(shù)據(jù)傳播

終端完畢信息上送與下發(fā)；監(jiān)控終端設(shè)備重要完畢數(shù)字量與模仿量采集。

三、監(jiān)控終端

該監(jiān)測系統(tǒng)采用配電綜合監(jiān)測儀是依照電力需求側(cè)管理技術(shù)規(guī)定和配變負荷監(jiān)測有

關(guān)原則設(shè)計、制造一種高科技產(chǎn)品。它采用高精度數(shù)字采樣解決技術(shù)，集數(shù)據(jù)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數(shù)據(jù)以圖表或報表形式

顯示、打印和分析。其科技領(lǐng)先，功能強大、可靠性高，可廣泛應(yīng)用于配電自動化系統(tǒng)

監(jiān)測。其重要功能有：

A、基本測量參數(shù)：

三相電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、四象限電能、環(huán)境溫

度等九類，三十各種參數(shù)。

B、額定技術(shù)參數(shù)

額定電壓Un：IOOV

額定電流In：5A

額定頻率Fn：50Hz

C、測量精確度

電壓/電流/頻率：0.2級

功率因數(shù)/有功功率/無功功率：0.5級

有功電量/無功電量：1.。級

D、內(nèi)置閃存容量

存儲容量：1024k字節(jié)，可實現(xiàn)持續(xù)84日用電數(shù)據(jù)記錄（每15分鐘記錄一次）

1.原則AT命令界面，以便程序設(shè)計；

2.TCP/IPInternet內(nèi)嵌合同棧，輕松互連；

3.RS232接口方式，更加簡便通訊方式；

4.可通過串口升級程序。

B、性能：

1.使用低功耗高性能CPU做解決器，16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，128KBSRAM,512KBFLASH,

可高速解決合同和大量數(shù)據(jù)；

2.支持全透明及幀格式數(shù)據(jù)傳播；

3.支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET.HTTP合同棧；

4.一種符合ISO7816-3IC卡原則SIM卡座，支持符合GSMO.11和GSM1L10,規(guī)范

SIM卡；

5.簡化接口設(shè)計，使月通用232接口和簡樸AT命令交互界面；

6.供了更以便電源接口，即可使用外掛電源。又可從串口直接取電；

7.整機功耗不大于3W：

8.完善了GPRS網(wǎng)絡(luò)中所浮現(xiàn)假撥號，掉線自動重啟，遠程喚醒等功能；

9.支持遠程控制及動態(tài)域名解析；

10.同步更具嵌入式系統(tǒng)規(guī)定，可提供內(nèi)置式模塊（不帶外殼，可通過插針與嵌入式直接

系統(tǒng)相連）。

11、同步尚有軟硬件雙重看門狗，在DTU不能正常工作時，可以自動斷電復(fù)位。

五、監(jiān)控中心主站

主站系統(tǒng)最里面層為操作系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件。第二層為系統(tǒng)支持軟件層，涉及數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)、電力系統(tǒng)模型、數(shù)據(jù)采集和傳播。電力系統(tǒng)模型重要指電力系統(tǒng)設(shè)備對象化及網(wǎng)

絡(luò)拓撲；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分運營庫、基本庫、原則庫和歷史庫四某些；數(shù)據(jù)采集和傳播就是

將各種數(shù)據(jù)從不同終端依照各種通訊合同采集過來，但并不進行解決，再通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)

給需要這些數(shù)據(jù)系統(tǒng)。第三層為基本應(yīng)用層，將采集過來數(shù)據(jù)通過各種解決，通過GUI

界面顯示給顧客。第四層為高檔應(yīng)用層，它所產(chǎn)生數(shù)據(jù)重要是供電力系統(tǒng)進一步管理和

決策用。

上位軟件重要完畢如下功能：

（1）配電變壓器SCADA系統(tǒng)變壓器運營監(jiān)控，變壓器異常狀況監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析、

解決和存盤，RTU參數(shù)設(shè)立及狀態(tài)顯示。既能獲得配電網(wǎng)運營基本信息，又為功能擴充

提供較好基本。

（2）自動抄表系統(tǒng)依照設(shè)定期間自動抄錄配電變壓器和顧客電度數(shù)。并具備電表

異常告警，跟蹤抄表記錄和操作記錄等輔助功能。

（3）顧客購電量管理對于信譽比較差顧客，通過系統(tǒng)對它進行先購電后供電，并

在使用電量達到某些比例時進行警告。

（4）線損管理重要是臺區(qū)線損管理和線路線損管理。

（5）配電設(shè)備管理重要是配電線路和配電變壓器等設(shè)備管理。

（6）終端錯誤智能辨認終端錯誤分為通訊恢復(fù)，通訊中斷（某一終端持續(xù)三次召

測不到），終端無線錯誤（一天持續(xù)十次召測不到），無線中斷（持續(xù)有三十個終端召測

不到）。

（7）負荷預(yù)測通過計算主站和分站所有臺區(qū)總有功功率總加值來初步預(yù)測下一階

段負荷狀況。

（8）電容器投切依照電壓和功率因數(shù)就地進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)時考慮時間因素和投切

次數(shù)。在就地調(diào)節(jié)失靈狀況下可以遠方監(jiān)視和遠方控制。如果終端無調(diào)節(jié)投切功能，系

統(tǒng)可以遠方計算后控制電容器投切。

（9）終端操作可以遠方讀取或者設(shè)立終端參數(shù)，如變壓器整定參數(shù)等。可設(shè)立開

關(guān)合閘，開關(guān)分閘?？勺x取或設(shè)立VQC參數(shù)。

（10）與營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接口能以便地為營銷系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源。

（11）采集諧波數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)可以采集顧客各次諧波含量。

（12）顧客竊電管理增長顧客電量與功率轉(zhuǎn)換為電量比較，通過設(shè)立比例系數(shù)，

來進行警告，例如當有功功率產(chǎn)生而電量不動時，則產(chǎn)生警告。

六、結(jié)論

實現(xiàn)國內(nèi)中低壓配電網(wǎng)自動化，是提高供電質(zhì)量、用電可靠性和提高電力公司自身水平

需要,GPRS作為一種新通訊手段，應(yīng)用在配電自動化中有諸多長處，基于GPRS通信配

電變壓器綜合管理系統(tǒng)是一種比較有應(yīng)用前景實現(xiàn)方案。

本系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器可采用ADSL、LAN等【NTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP

或者公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務(wù)，出于安全性考慮，監(jiān)控中心主站在局域網(wǎng)中，不直接

連在INTERNET網(wǎng)上，通過網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器來負責網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路建立和數(shù)據(jù)收發(fā)透明中

轉(zhuǎn)。GPRS數(shù)據(jù)傳播終端上電后，它會依照預(yù)先設(shè)定在其內(nèi)部IP地址或者是域名來積極

訪問網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器，通過代理服務(wù)器和監(jiān)控中心建立TCP/IP鏈路。監(jiān)控口心主站自身

維護接入每個終端IP地址和ID號，當主站要向某個監(jiān)控終端提出數(shù)據(jù)祈求時，它會依

照IP地址和1D號來找到相應(yīng)終端，將命令下發(fā)到該終端，終端響應(yīng)后通過GRPS數(shù)據(jù)

傳播終端把數(shù)據(jù)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)代理服務(wù)器端口，通過端口影射轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心主站，即完畢

了一種應(yīng)答式通訊流程。

以上方式是通過Internet(CMNET)實現(xiàn)，這樣顧客實現(xiàn)成本比較低。如需要高可靠性

數(shù)據(jù)傳播。中華人民共和國移動為這種應(yīng)用提