电力调度通信系统GPRS技术的运用和优化 王帅 王帅 师宇飞

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:王帅 师宇飞
[导读] 摘要:电力调度通信系统对于控制电力系统全局具有至关重要的作用,有利于对电力系统进行实时监测,加强对电力系统的控制。
        (国网山西省电力公司长治市屯留区供电公司  山西省长治市  046100)
        摘要:电力调度通信系统对于控制电力系统全局具有至关重要的作用,有利于对电力系统进行实时监测,加强对电力系统的控制。当前,社会电力需求日益增多,对电力系统提出了更高的要求。电力系统相关技术人员有必要加强电力调度通信系统的运用和优化,提高电力调度通信系统水平,为电力系统的安全运行提供有效保障。
        关键词:电力调度通信系统;GPRS技术;运用和优化
        前言
        随着计算机技术和网络通信技术在电力调度通信系统中的广泛应用,电力调度通信系统呈现出自动化发展趋势,对于电力系统正常运行具有至关重要的影响。文章简述了电力调度通信系统的发展现状及发展趋势,浅析了电力调度通信系统的运用和优化,对基于GPRS技术的电力调度自动化通信系统进行了实用性分析,以期为我国的电力调度通信系统发展提供借鉴。
        1 GPRS技术特点
        相对原来GSM拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS采用分组交换技术并具有以下强大的优势:
        (1)高速率
        GPRS能够同时利用一个无线信道的全部8个时隙,理论上的最高速率能够达到171.2 kbit/s。虽然运营者一般不可能分配所有的时隙给数据服务,而与现有的电路交换数据服务(9.6 kbit/s)和短消息服务(每次小于160字符)相比,仍然具有很大的优越性(实际应用带宽大致为40~100 kbit/s),并且GPRS能够根据数据通信量进行计费,而不是像电路交换数据服务那样按连接时长进行计费,用户就可以得到更多的实惠。
        (2)永远在线
        每当用户要发送或者接收信息时,只要能够得到无线信道,GPRS就能够立刻建立连接。实际上,虽然GPRS并不预留信道,而用户总是处于/一直在线0状态,用户不再需要使用电路交换数据服务中必须的拨号Modem来建立费时的连接。
        (3)费用低廉
        GPRS通常按照流量计费,客户可以一直在线,按照接收和发送数据包的数据来付费用;没有数据流量的传递时,客户即使挂在网上,也不用付费。按照中国移动制定的资费标准,GPRS数据传送1 K数据只需要1 m in的费用;而且中国移动对GPRS漫游不另收取费用,这对野外施工、长途运输等行业使用该技术传送数据非常有利。
        (4)快捷登录
        GPRS的用户一开机,就始终连接在GPRS网络上,每次使用时只需一个激活的过程,一般只需1~3 s便能即刻登录至互联网或专用网络。
        2电力通信网对通道的要求
        电力通信网是电网的重要组成部分,是实现电网调度自动化和管理现代化的基础。电力通信网为电网生产运行、管理、基本建设等方面服务,要满足调度电话、行政电话、电网自动化、继电保护、安全自动装置、计算机联网、图像传输等各种业务的需要。按照传递信息的信道不同,电力通信可以分为有线通信和无线通信两大类。有线通信是利用导线来传递信息的,包括电力线载波通信和光纤通信;无线通信是利用无线电波传递信息的,主要包括微波通信。上述通信方式目前得到广泛应用,在调度自动化远动信息传输中通常采用600 bit/s和1 200 bit/s两种速率。
        从电力通信的发展趋势来看,由于载波通信速度低,除了在继电保护领域继续得到应用外,在其他业务的应用逐渐取消;微波通信由于容易受干扰、误码率较高,应用也越来越少;光纤通信由于其高性能、大容量、高速度而得到迅速普及,目前大量的应用都建立在光纤通信基础之上,但其投资较大,不是所有的应用场合都适用,如配电网抄表系统、各种监视控制系统等。此外,根据规程规定,为了保证信息的安全性和可靠性,远动通信必须采用专用通道,且有冗余备用,因此有必要寻找一种可靠的、价格低廉的通信备用手段,适用于各种业务范围。
        3电力调度通信系统工作原理
        电力调度通信系统主要由调度中心以及调度终端构成。GPRS通信网络以IP地址的数据分组通信为基础,调度中心计算机的主机配有固定的IP地址,数据采集点利用GPRS数据传输的相关设备与主机进行通信。
        1)上传信息。以RTU为来源的信息首先经过GPRS采集处理器,实施UDP协议封包,或是进行TCP/IP协议封包,与无线调制进行解调,然后利用GPRS数据网络将处理后的信息传送至系统前置机或者是数据服务器进行处理并储存,继而在网上进行广播,各工作站对信息进行接收并实施相应处理。
        2)下传信息。以工作站位来源的信息首先被传送至主前置机或者是数据服务器进行处理,将处理之后的信息发送到GPRS采集处理器,实施TCP协议封包或者是IP协议分包,与无线调制进行解调,最后,通过GPRS数据网络将信息发送到变电站RTU。
        4电力调度通信系统组网方式
        1) 系统组成结构见图1。
       
        图1系统组成结构
        2)调度监控中心。调度主站具有n个GPRS智能采集处理器,分别对应n个变电站,与变电站中的GPRS智能采集处理器对应联网,实现对联网通道的构建。将中国移动SIM卡嵌入GPRS智能采集处理器内部,对GPRS网络APN接入点的IP地址进行绑定,实现与变电站的设备通信。
        3)变电站。GPRS智能采集处理器能实现对变电站设备串口数据的自动采集,并通过RS232接口以及GPRS数据传输终端进行连接,GPRS智能采集处理器的内置嵌入程序能实现数据处理、协议封装,并将之传送到GPRS网络。
        4)GPRS网络。变电站利用GPRS智能采集处理器将采集到的数据进行解码处理,并对之进行格式转换,满足GPRS网络数据传送要求,利用GPRS网络将之传送到调度中心。
        5引入GPRS技术作为调度自动化系统备用通道的可行性分析
        5.1安全性
        (1)安全的接入层。与移动公司联系,分配特定的SIM卡号,使用移动公司专门分配的APN进入无线网络接入。
        (2)安全的终端认证。
        (3)安全的防火墙过滤。
        5.2经济性
        经济性极强。省去系统网络建设费用,仅支付使用费,投入费用仅限于联网和GPRS终端模块费用,投入费用相对较低。基础费用、维护费用无需使用者付费,服务费用按流量计算,经济合理,免去了大量的投资费与维护费。
        5.3实用性
        (1)在整体系统中,GPRS DTU(数据终端设备)必须运行稳定、传输可靠、能够适应各种恶劣的环境,GPRS DTU的功能包括:透明数据传输与协议转换;数据终端永远在线与工作模式选择;优化电磁兼容设计,适合电磁环境恶劣和要求较高的应用需求;采用先进电源技术,供电电源适应范围广,提高设备的稳定性。
        (2)GPRS特别适用于间断的、突发性的、频繁和少量的数据传输,也适用于偶尔的大量数据传输。相比光纤而言,GPRS技术还存在某些层面的不足,因此引入GPRS作为调度自动化系统的备用通道是可行的。
        6结语
        综上所述,随着社会电力需求日益增加,计算机以及网络通信技术在电力调度通信系统中得到了日渐广泛的应用,电力调度通信系统日趋呈现出自动化的发展趋势。当前,基于GPRS技术的电力调度自动化通信系统具有极高的性价比,应积极地进行推广。
        参考文献
        [1]吴婉丽,李姬萍.浅谈电力调度通信系统的运用和优化[J].通讯世界,2018(18):111-112.
        [2]胡伶俐.浅谈县级电网调度通信的优化管理[J].沿海企业与科技,2018(10):91-93.
        [3]张杰.浅谈电力调度自动化应用与优化[J].工程技术:全文版,2018(11):193-193.
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