GPRS通訊對于配變檢測管理系統的影響

文/李萌華，國網河南省電力公司漯河供電公司

1 引言

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非常有必要的。同時，電能計量是現代電力營銷系統中的一個重要環節，而傳統的電量結算是依靠人工定期到現場抄取數據，在實時性、準確性和應用性等方面都存在諸多不足之處。利用現代通信技術和計算機技術以及電能量測量技術結合在一起，便能夠及時、準確、全面地反映電量使用(即銷售情況)。

2 GPRS及其相關技術介紹

GPRS是移動通信技術中介于數字通信和分組型移動通信業務之間的一種技術，通過全球移動通信系統(GSM)網絡而實現。GPRS采用時分多址(TDMA)方式傳輸話音，采用分組方式傳輸數據。GP RS是按GSM標準定義的封包交換協議，可以快速接入數據網絡。主要優點如下：

2.1 傳輸速率高。

2.2 永遠在線，實時傳輸數據。

2.3 按流量計費。

綜上所述，GPRS在數據通信領域獨有的技術優勢拓展了它廣泛的應用前景，成為配變監測較為理想的通信方式。

3 基于GPRS的配變監測系統結構

該系統由數據采集模塊、GPRS網絡數據傳輸部分、互聯網傳輸部分和配變監測管理軟件四部分組成。在該系統中，終端設備通過GPRS無線網絡連接到Internet，與客戶端前置機(具有上網功能)進行通信，數據以UDP報文發送給監測中心。

通過GPRS模塊，數據采集模塊可以直接訪問互聯網，配變監測中心電腦只需要通過寬帶接入網絡，實現上網功能即可。具體的通信鏈路是數據采集模塊把配變的參數和運行狀態數據檢測出來，通過串口連接到GPRS模塊上，然后將其打成IP包，再通過GPRS空中接口接入到GPRS網絡，經GPRS網關和路由器接到配變監測中心，從而實現數據的傳輸。

對于配變較多的配電網，配變監測中心應使用通信能力更強的寬帶接入，使用固定IP，并且配置UNIX主機或微軟的Windows服務器，使其能夠滿足同時對多個配變的監測要求。但是通過Internet會對企業的安全性帶來一定的風險，這時需要考慮使用虛擬專用網(VPN)技術建立企業網，并在移動通信服務商申請接入點(APN)，使GPRS網傳出的數據直接發送至VPN而不通過Internet，這樣就可以保護企業數據不被破壞，提高了數據傳輸的可靠性。

總之，根據實際需要，應該靈活地選擇配變監測中心的構建方式。基于GPRS通信的配變監測系統組成方案，較好地解決了配變監測的信道“瓶頸”問題，避免了重復建設通訊網絡，有效地提供了準確可靠的配變運行數據，可以準確地對配變負荷變動進行實時監測。

4 配變監測數據集中系統的通信過程

GPRS通信方式采用分組交換數據通道，采用“經常在線”的通信方式，一旦數據終端“開機”就通過登錄過程將其始終附著在網絡上，并由鏈路級協議(RLC/RCP)和傳輸級協議(TCP)保證數據業務的可靠連接；實現中心到配變數據終端之間隨時能進行通信。以此達到建立中心到數據終端永久通道的目的。

配變監測的下行數據由配變主機通過網絡通信接口發送到FE(無線數據通信服務器)上，FE設備分析下行數據的報文，從中解析出下行數據的目的地址，根據這個目的地址通過GPRS通道發送到相應的WDT，WDT首先剝離GPRS的附加報頭將有效的數據分離出來，再將有效的數據轉送到TTU。TTU的上行數據通過WDT和GPRS通道直接發送到事先指定的FE設備，再由FE設備剝離GPRS的附加報頭將有效的數據分離出來，再將有效的數據轉送到配變監測系統主機。

整個通信過程對TTU和配變監測系統主機是透明的，與目前常見的如光纖等其他通信方式基本一致，可以在不作任何改動的情況下，利用GPRS通信方式替代目前常用的配電網自動化的專用通信方式。

如上所述，配變監測系統主機可以采用一個循采的方式實現與多個TTU的通信。

5 配變監測系統軟件

監測軟件采用通用編程工具開發，靈活性好，

擴展性強，可以對采集來的現場實時數據進行分析、處理、保存、入庫，并制作輸出報表、繪制各種曲線，從而實現對整個配電網配變的遠程監測。配變監測系統軟件界面簡單、操作方便，真正實現了高效率和辦公自動化。該系統可以實現如下功能：

5.1 數據監測功能。

5.2 顯示功能。

5.3 報警功能。

5.4 數據庫查詢功能。

5.5 統計報表功能。

6 GPRS的特點和影響

實驗表明，基于GPRS網絡通信技術的配電變壓器實時監控系統具有如下特點：

6.1 可廣泛應用于配電變壓器終端、無功補償、遠程抄表等場合，具有很強的實用性。

6.2 由于該系統利用Internet+GPRS的無線網絡平臺，只需安裝好終端設備即可完成接入系統工作，與傳統的微波、載波、無線電臺、擴頻電臺等傳輸相比不需投資專用設備，一次性投資少、見效快。

6.3 隨著Internet的發展及GPRS網絡的進一步完善，系統的通信質量會隨之提高，因此系統的后期升級、維護成本低。

6.4 通信費用低，采用包月付費方式能節省運營成本。

7 結語

本文所論述的基于GPRS通信的配變監測系統，解決了配變監測的實時通信問題，適用范圍廣泛，運行費用低，能解決配變監測的實際問題，也能保證監測系統的可靠性，可以給配變監測帶來極大的方便。