公共GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用分析

2013-12-12 10:54:48 電力信息化　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

摘要：本文通過對(duì)GPRS通訊技術(shù)在配電線路變壓器運(yùn)行參數(shù)、計(jì)量數(shù)據(jù)采集中實(shí)際應(yīng)用分析，認(rèn)為GPRS無線通訊技術(shù)夠突破配電網(wǎng)絡(luò)地域廣大、設(shè)備分散、節(jié)電眾多的阻礙，幫助電力企業(yè)建立一個(gè)投資較省、見效快、運(yùn)行穩(wěn)

一、網(wǎng)絡(luò)連接方式
采用一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)集群通信，即在數(shù)據(jù)發(fā)送端使用一個(gè)GPRS無線智能傳輸模塊，數(shù)據(jù)接收端使用專線方式（與當(dāng)?shù)匾苿?dòng)的核心交換系統(tǒng)直接連接GGSN）。這樣所有數(shù)據(jù)發(fā)送端走移動(dòng)通訊的空中信道資源，另外的數(shù)據(jù)接收端則走專線方式。這種應(yīng)用方式下表現(xiàn)的結(jié)果是非常穩(wěn)定和可靠，延時(shí)非常小（1~3秒），完全可以滿足實(shí)際工作的需要。在服務(wù)端其實(shí)是一臺(tái)服務(wù)器，通過通信軟件來完成與大量的數(shù)據(jù)發(fā)送端（可以上千個(gè)）的及時(shí)通信，即便在某個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端失效的情況下依然保證服務(wù)端能服務(wù)于其它的數(shù)據(jù)發(fā)送端。而且完全可以同時(shí)接收數(shù)據(jù)和發(fā)送命令或控制指令給數(shù)據(jù)接受端。
二、實(shí)際使用中的速度
實(shí)際使用中目前中國移動(dòng)為我公司提供的應(yīng)用方式為3+1時(shí)隙捆綁方式，即一個(gè)信道的8個(gè)時(shí)隙中的四個(gè)，每個(gè)時(shí)隙最高9600bps。在實(shí)際使用中經(jīng)過測(cè)試，上行帶寬可以達(dá)到4.00628Kbps，下行帶寬可以達(dá)到4.95485Kbps的帶寬（以上數(shù)據(jù)均為實(shí)際裸數(shù)據(jù)傳輸能力，不包括協(xié)議封裝后的）。這樣的速度可以完全滿足我公司在上述幾個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用環(huán)境上的需要。
三、GPRS技術(shù)在10kV配電系統(tǒng)中的典型應(yīng)用
配網(wǎng)是電力能源價(jià)值實(shí)現(xiàn)的重要部分，尤其是在電力市場(chǎng)環(huán)境下其價(jià)值更加突出。此時(shí)，對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、客戶用電質(zhì)量的監(jiān)測(cè)、客戶用電計(jì)量的準(zhǔn)確性、及時(shí)性都提出了更高的要求，故配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)是非常有意義的。與35kV及以上變電站調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)相比較，由于配網(wǎng)配電變壓器分布點(diǎn)多、位置多變，10kV線路節(jié)點(diǎn)多，線路分支覆蓋區(qū)域廣大，要實(shí)現(xiàn)上述功能，關(guān)鍵是建立一個(gè)時(shí)效性強(qiáng)、可靠性高的通信信道網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來實(shí)時(shí)交換各設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，以便整體分析決策，并及時(shí)控制。而實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需要大量的資金，工程量浩大，已成為配網(wǎng)自動(dòng)化大面積推廣的最主要障礙。隨著GPRS無線通信技術(shù)的推廣，使得建立一個(gè)廉價(jià)、可靠的無線通訊網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實(shí)。在此網(wǎng)絡(luò)中，考慮投資與技術(shù)成熟先將實(shí)時(shí)性要求太高的控制部分去掉（作為以后目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)），并能極大的提高系統(tǒng)及配網(wǎng)的供電可靠性，具有較高的性能價(jià)格比。
1、系統(tǒng)組成
利用GRPS來組建配網(wǎng)自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)通訊系統(tǒng)由下列三個(gè)部分組成：
基于GPRS配網(wǎng)監(jiān)測(cè)智能終端或客戶表計(jì)集中器；
公眾GRPS通訊網(wǎng)絡(luò)；
數(shù)據(jù)中心基于采集數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用軟件；
2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3、系統(tǒng)組網(wǎng)方式
系統(tǒng)組網(wǎng)方式采用主站系統(tǒng)和移動(dòng)公司通過專線連接的方式，該方式需要移動(dòng)公司到我公司數(shù)據(jù)中心的光纖連接，考慮架設(shè)投資和后期維護(hù)費(fèi)用及長期合作，我公司租用移動(dòng)通訊公司的光纖網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)連接。采集設(shè)備和無線發(fā)送設(shè)備招標(biāo)后采用某廠家產(chǎn)品。數(shù)據(jù)無線傳輸通過移動(dòng)公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)完成。公司側(cè)數(shù)據(jù)接受和管理采用設(shè)備廠家開發(fā)的數(shù)據(jù)采集和處理軟件，將儲(chǔ)存記錄的數(shù)據(jù)以圖表或報(bào)表的形式顯示、打印和分析,而且數(shù)據(jù)庫可以通過程序接口與電力公司內(nèi)部WEB服務(wù)器、用電營銷MIS服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

4、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體功能與應(yīng)用界面

該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄表及設(shè)備監(jiān)控功能。可以測(cè)量：三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、四象限電能、環(huán)境溫度等多個(gè)參數(shù)。具體功能如下：
l         采集三相四線（380V）或三相三線PT二次側(cè)100V的電氣參數(shù)。
l         能夠自動(dòng)測(cè)量三相電壓、三相電流、三相功率因數(shù)、有功功率、無功功率等電力系統(tǒng)的電氣參數(shù)。
l         自動(dòng)監(jiān)測(cè)配變的運(yùn)行環(huán)境溫度和油溫。
l         交流采樣，波形失真，頻率變化也不會(huì)影響采樣精度。
l         配變的運(yùn)行參數(shù)，如PT、CT，采樣間隔和接入表參數(shù)等均可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況通過PC機(jī)和手持儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置。
l         15分鐘保存一點(diǎn)各電氣參數(shù)的值，一天保存96點(diǎn)數(shù)據(jù)，可保存80天。
l         可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集的各個(gè)電氣參數(shù)，最小采集時(shí)間為1秒。
l         系統(tǒng)可生成三相綜合參數(shù)動(dòng)態(tài)曲線，該曲線能在終端顯示器上顯示，也可在打印機(jī)上輸出，曲線還可以按日、月、年顯示。
l         報(bào)警功能：功率因數(shù)低于設(shè)定值、三相電流不平衡、電壓缺相、有電壓無電流、電壓,電流,功率超限,開關(guān)狀態(tài)等報(bào)警。
l         能自動(dòng)記錄臺(tái)變停電時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間。
l        根據(jù)所設(shè)置的電壓上、下限計(jì)算電壓超上限合格率、電壓超下限合格率、電壓總合格率。
l         同時(shí)提供四路開關(guān)量輸入和四脈沖量輸入。開關(guān)量輸入可用于監(jiān)測(cè)配變各個(gè)刀閘開關(guān)和表箱的狀態(tài)，脈沖量可用于配變臺(tái)區(qū)有功和無功表的計(jì)量。對(duì)于臺(tái)區(qū)的協(xié)議表可以通過配變監(jiān)測(cè)終端的下行RS485接口接入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表。
l         配變監(jiān)測(cè)終端提供MODEM、無線、GSM和RS485幾種通訊接口，MODEM、GSM和無線用于與PC機(jī)之間的通訊，RS485口不僅用于配變監(jiān)測(cè)終端之間的通訊，還能聯(lián)接其它協(xié)議電能表，如復(fù)費(fèi)率表等。無線和RS485通訊都能擴(kuò)展其它功能模塊。
l         配變監(jiān)測(cè)終端間通訊采用自動(dòng)中繼，且能自動(dòng)查找中繼路由。
l         能夠?qū)崿F(xiàn)三相抄表，繪制電能表時(shí)、日、月差值曲線圖，并計(jì)算配電線路的線損。
l        通過在配電柜門上安裝的紅外探測(cè)監(jiān)測(cè)客戶擅自打開計(jì)量柜，通過WDL遠(yuǎn)程通訊發(fā)送短信息到電工組電工和公司用電稽查人員手機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能。
5、系統(tǒng)安裝投資與效益分析
從2003年起開始安裝，選用一條用電負(fù)荷大、線損率高以工礦企業(yè)客戶為主的10kV新風(fēng)線作為試點(diǎn)，具體投資分析如下（包括一次性投入和系統(tǒng)日常維護(hù)費(fèi)用）
根據(jù)2005年GPRS安裝項(xiàng)目有關(guān)設(shè)備的最新報(bào)價(jià)，提出每個(gè)配電室監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的投資分析如下：
安裝投資：

責(zé)任編輯：和碩涵

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