配电综合测控仪具备于主站进行数据通讯的功能。主要传送以下数据和命令:
⑴ 下行(主站至配电综合测控仪)数据和命令:广播校时、定值设定(电压上、下限,电流上限)、无功补偿控制参数设置、 变比设置、存储间隔设置、实时数据巡检、历史数据召测等。
⑵ 上行(配电综合测控仪至主站)数据和命令:实时数据、历史数据、告警信号、遥信量的上送等。
六.GPRS组网的接入方式
GPRS接入方式示意图,如图4所示。
1.数据终端(GPRS DTU)的接入
中国移动GPRS网络为用户提供CMNET和APN两个网络接入方式,CMNET通常用于公众用户接入Internet,APN针对相关行业用户使用。APN用户通常在一个组内,需要设定用户名和密码,具有更好的安全性,APN用户可以申请绑定移动内网的固定IP地址。配变监控可选用CMNET和 APN两种接入方式。
2.数据中心(DSC)的接入
数据中心的接入有多种方式,结合GPRS承载网络的特点和GPRS应用领域的具体要求进行组网。组网形式的选择主要由业务数据量、时延、可行性要求、数据保密性、网络状况决定。现提供以下四种接入方案,以供参考。
图4
方案一:GPRS接入,适合总数据带宽需求不太大的应用,例如使用Polling传输协议的数据采集系统;全部数据在GPRS网内运行;要求所有 GPRS终端之间可以直接通讯,所有终端接入到同一个专有APN;数据中心的GPRS数据终端接入点绑定固定IP地址(即至少提供一个绑定移动内网固定 IP地址的SIM卡)。
方案二:Internet接入方式,GRE隧道与RADIUS可选。GRE 两端地址、RADIUS SERVER 地址和企业路由器端口地址都必须是公有的。考虑到IP地址广播,企业端的路由器端口地址,GRE 隧道端地址,RADIUS Server 地址应由为该企业提供Internet连接的ISP提供;不存在跨区域的问题,企业数据中心服务器与中国移动GGSN服务器不必在同一城市。
方案三:专线接入,适合电力、金融、证券、工业监控等行业使用;企业通过专线接入中国移动的路由器,移动为用户提供公有或移动私有IP地址。数据安全性好,稳定可靠,传输延迟小。
方案四:直接接入,适用于没有接入Internet、而且对安全要求极高的企业。适合电力、金融、证券等行业使用;企业在运营商一端放置GRE路由器,路由器不经过GPRS防火墙直接接入GPRS内部网络。
以上四种方案,根据用户在配变监控应用的具体情况,选用性价比高、运行可靠的介入方式。
3.GPRS数据中心与用户应用程序接口
GPRS数据中心与应用系统的应用软件接口两种方式,即动态连接库(DLL)和GPRS数据中心服务程序转发方式。动态连接库方式需要进行接口程序的编程与开发。
七.GPRS 的传输效率与稳定性
1.数据链路传输方式
中国移动的GPRS网络经过实际测试,网络的数据传输质量和稳定性较好,同时考虑到数据传输的冗余性和效率问题,建议采用UDP方式传输业务数据,对于无冗错处理的文件数据传输可采用TCP方式。
2.传输效率
2.1用户数据传输效率(用户数据占网络层总数据的比例)
采用不同的组网方式、不同的数据包长度,有不同的传输效率。下面假设当前最长所能支持的最大用户数据包长的情况下,即1024字节包长。
仅支持GPRS DTU主动发起到数据中心的数据传输:最大传输效率(w) = 97.3%
支持双向主动互传:最大传输效率(w) = 95.9%
2.2传输时延(从发送到接收数据之间的时间)
不同的数据包长度,传输的时延不同。根据目前移动的网络状况,一般一个包长为100到200字节之间的数据包可以在1秒内互传完毕。大于200字节的数据包平均在1秒到3秒之间可以互传完毕。
3.稳定性
3.1有效率:发送成功数据占总发送数据比例
根据目前的GPRS网络测试的结果来看,在网络正常的情况下,一般数据包的成功率都在99.9%以上。
3.2稳定性综合参数:有效率x传输效率
网络有效带宽和最大传输单元(MTU)之间存在着极其重要的关系,一般MTU增大到200字节以上不会明显增加带宽,但会增大平均延迟,测试结果表明MTU的最优大小是250字节左右。
3.3链路检测与激活
对于经常性传输和实时性要求较高的数据传输,通常需要考虑设置心跳功能,以确保电路永远在线并激活,心跳间隔根据网络质量和应用要求进行设置,采用心跳方案的连接运行费用比较高。
八.系统应用GPRS通讯采用的技术
GPRS通讯的最大特点是按流量计费,当然只要合理控制通讯流量,就能有效节约运行成本。珠海市伊特高科技有限公司研制的ETPD配电综合监控系统,成功的应用了数据流量控制技术和GPRS模块定时报告、GSM短信激活技术,保证提供可靠数据的同时,有效的降低了运行成本。
1.数据流量控制技术
配变监控的应用在于监视配变运行状态,提高用电质量。对配变的监控基本上分考核和监控两个过程,需要掌握配变运行的异常数据和状态,对于稳定运行的数据,只要在允许范围内,可以不作通讯上传处理也可。
根据应用情况,在配电综合测控仪通讯控制上设计了科学的“数据流量控制器”,可根据用户需要通过设置“数据流量管理器”死区值和越死区时限来控制数据流量,并确定越上限及下限值,“数据流量管理器” 死区值和越死区时限随时从主站下传给配电综合测控仪。
采用“数据流量控制器”控制技术可靠的保证了系统的运行,又有效的降低了运行成本。
2.定时报告应用技术
配变监控系统对实时性没有很高的要求,可以不采用设置心跳功能保持连接,只需要采用设置定时报告的方式,配电综合测控仪需要传送数据时直接激活 GPRS模块进行通讯,主站需要通讯时,采用发短信方式激活GPRS模块,与配电综合测控仪通讯。省去保持连接的维护数据量,节约运行成本。
九.结束语
一户一表、抄表到户工程结束,能源紧缺,系统电源性缺电,全国拉闸限电、有序错峰用电的形势下;国家电网公司要求全面推进电力需求侧管理,满足用户对用电质量和用电可靠性的要求,要求加快配电低压负荷控制管理自动化水平,同时对配变低压监控、管理的科学化和电力需求侧管理(DSM)的智能化提出新的需求:准确、科学、有效降低线损的配变低压监控的必要性更加突出。采用GPRS通讯的ETPD配电综合监控系统以其先进的技术,精确的测量准确度和科学的设计、制造,在配变低压监控的科学管理中将大展身手,保证配电网安全、经济、可靠地运行,在配电低压自动化管理中发挥重要地作用。
来源:中国自动化网