GPRS通信的配电监控系统应用方案样本.doc

GPRS通信配电监控系统应用方案一、前言 随着科学技术发展，实现中低压配电网自动化已成为电力系统发展趋势。中低压配电网作为输配电系统最后一种环节，其实现自动化限度与供用电质量和可靠性密切有关。为此，本文特对中低压配电网自动化必要性及其实现方案作简朴讨论。配电变压器是将电能直接分派给低压顾客电力设备，其运营数据是整个配电网基本数据重要构成某些。因而，对其运营参数与状态进行监测是必要。本文讨论运用GRPS作为通信手段，建立配电变压器监测系统。在配电变压器监控系统通信中，可以采用数传电台、GSM短消息、光纤接入等方式。数传电台优势是除了每年频点费以外，平时运营无需额外费用；缺陷是受地形、气候影响较大，导致系统可靠性、实时性较差，无法积极上报。GSM短消息方式可以实现积极上报；缺陷是按条收费，运营费用高，并且在节假日短消息中心服务器繁忙时延时相称长。光纤通信稳定可靠，但是施工成本投入大、扩展性差、设备维护方面不以便。而GPRS通信则避免了以上问题。通用分组无线业务GPRS 是在既有GSM系统上发展出来一种新无线数据传数业务，目是给移动顾客提供高速无线IP或X.25服务。 GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s，实际应用带宽敞概在40100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传播等应用。GPRS采用分组互换技术，每个顾客可同步占用各种无线信道，同一无线信道又可以由各种顾客共享，资源被有效运用。GPRS容许顾客在端到端分组转移模式下发送和接受数据，而不需要运用电路互换模式网络资源。GPRS永远在线，按流量计费，从而提供了一种高效、低成本无线分组数据业务。特别合用于间断、突发性和频繁、点多分散、中小流量数据传播，也合用于偶尔大数据量传播。二、系统构造 配电变压器综合管理系统开发目的是建立一种安全可靠，能提供各种高档服务，并有为应用程序执行和实行提供较强功能开放式平台和运营在该平台各种相对独立应用子系统构成系统，成为一种符合配电系统当代化管理规定，分布式，开放式，模块化，可扩充配电变压器综合管理系统。基本平台除提供基本硬件技术和操作系统内核外，还提供诸如数据库系统、信息传递、人机界面、实时环境应用程序等基本服务。基于基本平台之上各应用子系统涉及：配电变压器管理，线损管理，自动抄表，VQC功能，谐波数据，购电量管理，数据查询，自动报表，图表和与其她系统接口等。这些子系统之间在开放系统构造（OSA）基本上实既有机横向和纵向集成，形成一种完整配电变压器综合管理信息系统。GPRS配电变压器监控系统网络架构如下图所示，系统分为四个某些，分别是监控中心主站、网络代理服务器、GPRS数据传播终端、监控终端设备。主站重要完毕人机交互工作；网络代理服务器重要负责网络数据链路建立和数据收发透明中转；GPRS数据传播终端完毕信息上送与下发；监控终端设备重要完毕数字量与模仿量采集。三、监控终端 该监测系统采用配电综合监测仪是依照电力需求侧管理技术规定和配变负荷监测有关原则设计、制造一种高科技产品。它采用高精度数字采样解决技术，集数据采集、显示、存储、通讯等多功能于一体，并可通过后台软件将储存记录数据以图表或报表形式显示、打印和分析。其科技领先，功能强大、可靠性高，可广泛应用于配电自动化系统监测。其重要功能有：A、基本测量参数：三相电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、四象限电能、环境温度等九类，三十各种参数。 B、额定技术参数 额定电压 Un：100V 额定电流 In：5A 额定频率 Fn：50Hz C、测量精确度 电压/电流/频率：0.2级 功率因数/有功功率/无功功率：0.5级 有功电量/无功电量：1.0级 D、内置闪存容量 存储容量：1024k字节，可实现持续84日用电数据记录（每15分钟记录一次）E、精度 电压/电流/频率：0.2级 功率因数/有功功率/无功功率：0.5级 有功电量/无功电量：1.0级F、系统参数设定 装置CT、PT变比 数据存储间隔 系统时钟G、LCD对比度 过压参数 欠压参数 过流参数四、GPRS数据传播终端 GPRS数据传播终端实现监控中心主站与监控终端通讯。本系统中采用YNGRPS DTU。该DTU功能与特点如下：A、功能：1. 原则AT 命令界面,以便程序设计；2. TCP/IP Internet 内嵌合同栈，轻松互连；3. RS232接口方式，更加简便通讯方式；4. 可通过串口升级程序。B、性能：1. 使用低功耗高性能CPU 做解决器，16位内部数据总线，128KBSRAM，512KBFLASH，可高速解决合同和大量数据；2. 支持全透明及帧格式数据传播；3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 合同栈；4. 一种符合ISO7816-3IC 卡原则SIM 卡座，支持符合GSM11.11 和GSM11.10，规范SIM 卡；5. 简化接口设计，使用通用232 接口和简朴AT 命令交互界面；6. 供了更以便电源接口，即可使用外挂电源。又可从串口直接取电；7. 整机功耗不大于3W；8. 完善了GPRS 网络中所浮现假拨号，掉线自动重启，远程唤醒等功能；9. 支持远程控制及动态域名解析；10. 同步更具嵌入式系统规定，可提供内置式模块（不带外壳，可通过插针与嵌入式直接系统相连）。11、同步尚有软硬件双重看门狗，在DTU不能正常工作时，可以自动断电复位。五、监控中心主站 主站系统最里面层为操作系统及系统软件。第二层为系统支持软件层，涉及数据库系统、电力系统模型、数据采集和传播。电力系统模型重要指电力系统设备对象化及网络拓扑；数据库系统分运营库、基本库、原则库和历史库四某些；数据采集和传播就是将各种数据从不同终端依照各种通讯合同采集过来，但并不进行解决，再通过网络分发给需要这些数据系统。第三层为基本应用层，将采集过来数据通过各种解决，通过GUI界面显示给顾客。第四层为高档应用层，它所产生数据重要是供电力系统进一步管理和决策用。上位软件重要完毕如下功能：（1）配电变压器SCADA系统变压器运营监控，变压器异常状况监控，数据分析、解决和存盘，RTU参数设立及状态显示。既能获得配电网运营基本信息，又为功能扩充提供较好基本。（2）自动抄表系统依照设定期间自动抄录配电变压器和顾客电度数。并具备电表异常告警，跟踪抄表记录和操作记录等辅助功能。（3）顾客购电量管理对于信誉比较差顾客，通过系统对它进行先购电后供电，并在使用电量达到某些比例时进行警告。（4）线损管理重要是台区线损管理和线路线损管理。（5）配电设备管理重要是配电线路和配电变压器等设备管理。（6）终端错误智能辨认终端错误分为通讯恢复，通讯中断（某一终端持续三次召测不到），终端无线错误（一天持续十次召测不到），无线中断（持续有三十个终端召测不到）。（7）负荷预测通过计算主站和分站所有台区总有功功率总加值来初步预测下一阶段负荷状况。（8）电容器投切依照电压和功率因数就地进行调节，调节时考虑时间因素和投切次数。在就地调节失灵状况下可以远方监视和远方控制。如果终端无调节投切功能，系统可以远方计算后控制电容器投切。（9）终端操作可以远方读取或者设立终端参数，如变压器整定参数等。可设立开关合闸，开关分闸。可读取或设立VQC参数。（10）与营销系统数据库接口能以便地为营销系统提供数据源。（11）采集谐波数据通过系统可以采集顾客各次谐波含量。（12）顾客窃电管理增长顾客电量与功率转换为电量比较，通过设立比例系数，来进行警告，例如当有功功率产生而电量不动时，则产生警告。六、结论实现国内中低压配电网自动化，是提高供电质量、用电可靠性和提高电力公司自身水平需要,GPRS作为一种新通讯手段，应用在配电自动化中有诸多长处，基于GPRS通信配电变压器综合管理系统是一种比较有应用前景实现方案。本系统中网络代理服务器可采用ADSL、LAN等INTELNET公网连接，采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析服务，出于安全性考虑，监控中心主站在局域网中，不直接连在INTERNET网上，通过网络代理服务器来负责网络数据链路建立和数据收发透明中转。GPRS数据传播终端上电后，它会依照预先设定在其内部IP地址或者是域名来积极访问网络代理服务器，通过代理服务器和监控中心建立TCP/IP链路。监控中心主站自身维护接入每个终端IP地址和ID号，当主站要向某个监控终端提出数据祈求时，它会依照IP地址和ID号来找到相应终端，将命令下发到该终端，终端响应后通过GRPS数据传播终端把数据发到网络代理服务器端口，通过端口影射转发到监控中心主站，即完毕了一种应答式通讯流程。以上方式是通过Internet(CMNET)实现，这样顾客实现成本比较低。如需要高可靠性数据传播。中华人民共和国移动为这种应用提供了直接接入GPRS网络方式。监控中心主站通过专线方式直接接入GPRS移动基站，并获得一种固定IP地址。监测点数据无需路由到Internet网络，监测点DTU也采用固定IP地址SIM卡。采用这种方式构成点对多点网络具备实时性好、安全性高特点，但接入费用相对较高。