GPRS在配電自動化中運用探討

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1幾種通信方式的比較

目前，配電網常用的通信手段有載波通信、有線通信、無線擴頻通信等。這些通信手段各有特點，但也各有缺點。例如由于配電網結構復雜，干擾聲顯著，使得載波通信信號衰減較大、傳輸距離近、可靠性難以得到保證；光纖通信的優點是容量大、抗電磁干擾力強、敷設方便等，缺點是敷設光纖和購置光端機的一次投入和維護費用高，只能作為主干線路的通信方案，還需要有其他的通信方式作為補充。在實際應用中，通信問題一定程度上制約了配電自動化發展。2gprs通信技術介紹及原理

2．1GPRS通信技術介紹

GPRS(GeneralPacketRadioSeMce)，通用分組業務]是一種基于第二代移動通信系統GSM的無線分組交換技術。利用GPRS“永遠在線”、“流量計費”、“快捷登陸”，、“高速傳輸”、“自如切換”等優點進行傳輸。GPRS網絡在空中的全程通信中采用分組加密和矢量壓縮處理技術，使得用戶的通信保密安全功能非常強，保障了系統傳輸的可靠性。利用GPRS進行傳輸，組網簡單、迅速、靈活。

2．2GPRS通信技術原理及應用

GPRS是通用分組無線業務，是在全球移動通信系統(GSM)上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組的數據傳遞服務。GPRS采用與GSM同樣地無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則，這種系的分組數據信道與當前電路交換的話音業務道極其相似。因此，現有的基站系統從一開始就可以提供全面的GPRS覆蓋，GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據而不需要利用電路交換模式的網絡資源，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務，特別適合于間斷的突發性數據傳輸和頻繁、少量的數據傳輸，也使用于偶爾的大數據量傳輸。

2．3典型數據通信系統的組成

配電自動化系統的通信網絡是一個典型的數據通信系統。它基本由數據終端設備和數據傳輸信道組成，在配備自動化系統中，常見的數據終端設備有配電自動化系統、RTU、饋線RTU、變臺RTU、區域1[作站、抄表集中器和抄表終端等；常見的數據傳輸設備(DEC)有調制解調器(Modem)、復接分接器、數傳電臺、載波機和光端機等。按數據傳輸媒介的不同，數據傳輸信道可分為有線信道和無線信道兩類。

2．4配電網GPRS通信的實現

隨著GPRS無線通信技術的推廣，配電自動化系統建立一個廉價、可靠的無線通訊網絡成為現實。配電自動化綜合控制系統利用GPRS來組建通訊網絡，可由3部分組成：基于GPRS的配網監控職能終端、公眾GPRS通訊網絡、后臺基于GIS的配網運行直用軟件。其中公眾GPRS通訊網絡是在現有GSM網絡中增加GGSN喝SGSN實現的，用花能夠在端到端分組方式下發送和接收數據。25基于GPRS的配網監控智能終端GPRS通信方式下的配網監控職能終端實際上由配網監控終端單元FTU(~TIu)和無線智能傳控終端設備組成。無線智能傳控終端設備，我們選擇的事ETPr葉+系列GPRSModem，它內嵌TCP／IP協議，集成了IP模塊和GPRS模塊兩部分。在實際配電自動化運行系統中，只需配網監控終端單元FTU提供標準RS232與GPRSModem連接，即可形成配網監控終端GPRS無線通信，其中每臺Modem需配備一個移動數據專用SM卡，在FTU上安裝了無限智能傳控終端設備Modem后，該GPRSModem將配電監控終端采集到的數據傳送到遠程數據處理中心(子站)，或將遠程數據處理中心發送的指令轉發給配電監控終端，實現數據的雙向處理、傳輸和控制功能，傳輸穩定l生高，并且實時在線。

3GPRS技術應用于配電網自動化通信的可行性分析

3．1網絡覆蓋面廣

由于配電網自動化的監測點分布甚廣，要求通信系統信號能達到每一角落的自動化終端監測點，而GPRS網絡是在GSM系統上承載、建設的，中國移動GSM網絡經過十多年的建設完善，目前網絡信號覆蓋已十分廣泛，電力公司配電自動化終端的監測點完全能得到中國移動通信公司GPRS網絡的覆蓋。

3．2通信速率及其雙向通信能力．由于GPRS采用分組交換技術，它可以讓多個用戶共享某些固定的物理信道。在信道充足的條件下，可以把一些信道定義為GPRS專用信道，以組建VPN。GPRS在理論上通信速率可達到1712Kbps，在實際應用中，中國移動能保證提供336Kbps的下行速率和13Kbps的上行速率，這樣高的數據傳輸速率完全能滿足配電網自動化所要求的信息傳輸要求。同時，GSM移動通信系統本身就是雙向通信系統，因而GPRS網絡完全可以支持數據的雙向傳輸。

3．3可靠性分析

3．3．1基站設備。采用技術成熟、先進的進口通信設備，具體充足的容量，完善的安全防范結構，嚴密的監控手段，可靠的主、備通信電源系統，充足的備件。

3．3．2傳輸系統。實現雙光纖一微波路由保護，大部分建成同步數字系~(synchronosdigitalhierarchy，SDH)光纖自愈環，準備充分的應急電路凋度方案。

3．3．3監控中心及運維隊伍。監控中心24小時有／、．,tkltv~．，確保網絡運行安全可靠，同時配備24小時快速響應維護隊伍，形成完善的網絡運行維護體系。34安全睦分析為了提高網絡安全，防止欺騙性接人，保證用戶傳輸的信息的保密性，GSM中定義了許多安全保證措施，GPRS繼承并采納了這些措施，如：移動終端鑒別、接入控制、用戶識別號(IMSI)的保密性、用戶信息加密等。但是，為了保證配電網自動化系統數據信息的安全，不能只依賴于GPRS網絡自身的安全機制而應該使用多層次，多種技術相結合的保密方式，即在應用層、網絡層、傳輸層和物理層上進行全方位的數據保護''''并合理地使用GSM，GPRS,IP等多種層次上的安全協議，保證信息在傳輸過程中的安全陛。

3．5經濟性分析

由于GPRS采用分組交換技術，網絡可按流量計費，這對于信息量較小的數據傳輸業務具有顯著的經濟效益。現時使用GPRS資費0．01～0．02元／I(B，對于電力集團大批量使用，資費可進一步優惠。此外，用于配電網自動化監測的GPRS數據終端費用也僅在1000—1500元冶，初期投資較小。與光纖、一點多址擴頻、電纜、800MHz數傳電臺、配電載波等通信方式相比較，GPRS通信系統的首期投資及運行維護費用低得多，可以為電力公司節約大量的成本費用經濟效益顯著。經過對GPRS可用性、可靠陛、安全勝及經濟性等關鍵問題的研究探討，認為將GPRS通信技術應用在配電網自動化實現數據傳輸是基本可行的，可以利用GPRS通信技術構建虛擬的配電網自動化信息傳輸平臺，為各配電終端與配電管理中心之間提供一個透明、高效、可靠、安全、經濟的數據傳輸平臺。

4結束語

電力的發展對通信提出了更高的要求，合理利用電信運營商提供的各種業務為電力通信服務是十分必要的。公眾GPRS通信網絡是在現有的GSM網絡中增加網關支持節點GGSN和業務支持節．,#,SGSN實現的，GPSN網絡是現成的，其技術也已相當成熟。基于GPRS移動通信網絡的數據傳輸業務非常適用于配電網這樣的低數據量傳輸網絡，將其應用于配電自動化是非常值得開發的一項技術。