GPRS通讯对于配变检测管理系统的影响

文/李萌华，国网河南省电力公司漯河供电公司

1 引言

配电变压器是将电能直接分配给低压用户的电力设备，其运行数据是整个配电网基础数据的重要组成部分。因此，对其运行参数与状态进行监测是非常有必要的。同时，电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，而传统的电量结算是依靠人工定期到现场抄取数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之处。利用现代通信技术和计算机技术以及电能量测量技术结合在一起，便能够及时、准确、全面地反映电量使用(即销售情况)。

2 GPRS及其相关技术介绍

GPRS是移动通信技术中介于数字通信和分组型移动通信业务之间的一种技术，通过全球移动通信系统(GSM)网络而实现。GPRS采用时分多址(TDMA)方式传输话音，采用分组方式传输数据。GP RS是按GSM标准定义的封包交换协议，可以快速接入数据网络。主要优点如下：

2.1 传输速率高。

2.2 永远在线，实时传输数据。

2.3 按流量计费。

综上所述，GPRS在数据通信领域独有的技术优势拓展了它广泛的应用前景，成为配变监测较为理想的通信方式。

3 基于GPRS的配变监测系统结构

该系统由数据采集模块、GPRS网络数据传输部分、互联网传输部分和配变监测管理软件四部分组成。在该系统中，终端设备通过GPRS无线网络连接到Internet，与客户端前置机(具有上网功能)进行通信，数据以UDP报文发送给监测中心。

通过GPRS模块，数据采集模块可以直接访问互联网，配变监测中心电脑只需要通过宽带接入网络，实现上网功能即可。具体的通信链路是数据采集模块把配变的参数和运行状态数据检测出来，通过串口连接到GPRS模块上，然后将其打成IP包，再通过GPRS空中接口接入到GPRS网络，经GPRS网关和路由器接到配变监测中心，从而实现数据的传输。

对于配变较多的配电网，配变监测中心应使用通信能力更强的宽带接入，使用固定IP，并且配置UNIX主机或微软的Windows服务器，使其能够满足同时对多个配变的监测要求。但是通过Internet会对企业的安全性带来一定的风险，这时需要考虑使用虚拟专用网(VPN)技术建立企业网，并在移动通信服务商申请接入点(APN)，使GPRS网传出的数据直接发送至VPN而不通过Internet，这样就可以保护企业数据不被破坏，提高了数据传输的可靠性。

总之，根据实际需要，应该灵活地选择配变监测中心的构建方式。基于GPRS通信的配变监测系统组成方案，较好地解决了配变监测的信道“瓶颈”问题，避免了重复建设通讯网络，有效地提供了准确可靠的配变运行数据，可以准确地对配变负荷变动进行实时监测。

4 配变监测数据集中系统的通信过程

GPRS通信方式采用分组交换数据通道，采用“经常在线”的通信方式，一旦数据终端“开机”就通过登录过程将其始终附着在网络上，并由链路级协议(RLC/RCP)和传输级协议(TCP)保证数据业务的可靠连接；实现中心到配变数据终端之间随时能进行通信。以此达到建立中心到数据终端永久通道的目的。

配变监测的下行数据由配变主机通过网络通信接口发送到FE(无线数据通信服务器)上，FE设备分析下行数据的报文，从中解析出下行数据的目的地址，根据这个目的地址通过GPRS通道发送到相应的WDT，WDT首先剥离GPRS的附加报头将有效的数据分离出来，再将有效的数据转送到TTU。TTU的上行数据通过WDT和GPRS通道直接发送到事先指定的FE设备，再由FE设备剥离GPRS的附加报头将有效的数据分离出来，再将有效的数据转送到配变监测系统主机。

整个通信过程对TTU和配变监测系统主机是透明的，与目前常见的如光纤等其他通信方式基本一致，可以在不作任何改动的情况下，利用GPRS通信方式替代目前常用的配电网自动化的专用通信方式。

如上所述，配变监测系统主机可以采用一个循采的方式实现与多个TTU的通信。

5 配变监测系统软件

监测软件采用通用编程工具开发，灵活性好，

扩展性强，可以对采集来的现场实时数据进行分析、处理、保存、入库，并制作输出报表、绘制各种曲线，从而实现对整个配电网配变的远程监测。配变监测系统软件界面简单、操作方便，真正实现了高效率和办公自动化。该系统可以实现如下功能：

5.1 数据监测功能。

5.2 显示功能。

5.3 报警功能。

5.4 数据库查询功能。

5.5 统计报表功能。

6 GPRS的特点和影响

实验表明，基于GPRS网络通信技术的配电变压器实时监控系统具有如下特点：

6.1 可广泛应用于配电变压器终端、无功补偿、远程抄表等场合，具有很强的实用性。

6.2 由于该系统利用Internet+GPRS的无线网络平台，只需安装好终端设备即可完成接入系统工作，与传统的微波、载波、无线电台、扩频电台等传输相比不需投资专用设备，一次性投资少、见效快。

6.3 随着Internet的发展及GPRS网络的进一步完善，系统的通信质量会随之提高，因此系统的后期升级、维护成本低。

6.4 通信费用低，采用包月付费方式能节省运营成本。

7 结语

本文所论述的基于GPRS通信的配变监测系统，解决了配变监测的实时通信问题，适用范围广泛，运行费用低，能解决配变监测的实际问题，也能保证监测系统的可靠性，可以给配变监测带来极大的方便。