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基于GPRS的電能質(zhì)量在線(xiàn)監測系統設計

作者: 時(shí)間:2011-10-27 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

引言

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/155585.htm

  近年來(lái),隨著(zhù)電力工業(yè)的飛速發(fā)展及電力容量不斷擴大,各種分布式發(fā)電單元逐步接入電網(wǎng),各種非線(xiàn)性負載使用也不斷增加,造成公用電網(wǎng)日益惡化,而各種電子設備對電壓擾動(dòng)的敏感性有增無(wú)減。因此,電力運行對電力調度自動(dòng)化水平的要求和安全性的要求越來(lái)越高。電力調度需要各種功能更為齊全、操作更為簡(jiǎn)便的各種電力檢測儀器儀表,對擾動(dòng)進(jìn)行檢測、定位和分類(lèi),以便及時(shí)治理。隨著(zhù)中國電力市場(chǎng)的逐步建立,逐步實(shí)現按質(zhì)論價(jià),電力用戶(hù)也要求高的電能來(lái)保證其設備、儀器和的正常運行。

  傳統的電能質(zhì)量儀表多采用RS - 485、光纖、Modem 撥號等有線(xiàn)傳輸方式,在偏遠地區點(diǎn)分散,環(huán)境惡劣,涉及到布線(xiàn)施工、建設成本、安全和可靠性等一系列問(wèn)題。因此,近年來(lái)多采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式。目前,電網(wǎng)儀表大多采用GSM 短消息方式與上位機進(jìn)行通信。GSM 短消息通信方式為半雙工通信方式,不能同時(shí)雙向收發(fā)數據,實(shí)時(shí)性不強,而且在通信流量較大的情況下費用高。 ( General Packet Radio Service)采用分組交換技術(shù),支持標準數據通信協(xié)議的應用,可和IP 網(wǎng)、X. 25 網(wǎng)互聯(lián)互通,實(shí)現數據流量、業(yè)務(wù)類(lèi)型及服務(wù)質(zhì)量等級的計費功能。其計費方式更加合理,在保證數據傳輸的及時(shí)、準確的前提下,將運行費用也降低到了最低。

  本文了一種 通信技術(shù)的電能質(zhì)量監控系統,滿(mǎn)足電能質(zhì)量監測的實(shí)時(shí)性要求,實(shí)時(shí)地監測電能質(zhì)量的各項指標。

  1 系統

  1. 1 總體

  以電網(wǎng)運行方式而言,目前的電能質(zhì)量問(wèn)題可分為暫態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題和穩態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題2大類(lèi)。暫態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題通常以頻譜和持續時(shí)間為特征,分為脈沖暫態(tài)和振蕩暫態(tài)2 大類(lèi),其主要性能指標是電壓波動(dòng)和閃變、電壓跌落及瞬間電壓中斷,其中,電壓跌落的影響最為普遍。穩態(tài)電能質(zhì)量以波形畸變?yōu)橹饕卣?,持續時(shí)間較長(cháng),其主要性能指標是諧波電壓、諧波電流、三相電壓不平衡、電壓偏差等。穩態(tài)電能質(zhì)量參數是進(jìn)行電能質(zhì)量監測的主要對象。

  電能質(zhì)量監測系統由監控主站、 通信網(wǎng)絡(luò )和監測終端3 部分構成,如圖1 所示。


 圖1 電能質(zhì)量監測系統結構圖

  1. 2 系統工作原理

  監測終端通過(guò)自身裝配的GPRS 無(wú)線(xiàn)模塊(GPRS DTU)接入GPRS 網(wǎng)絡(luò ),再通過(guò)GPRS 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接到Internet 公用數據網(wǎng),繼而連接到監控主站,將數據送監測主站作進(jìn)一步分析和處理。

  根據電網(wǎng)電能質(zhì)量監督管理的實(shí)際需要,確定監測單元數量和安裝地點(diǎn)。

  監測終端的GPRS 模塊( GPRS DTU) 內嵌TCP /IP 協(xié)議,每個(gè)模塊有可隨時(shí)設置和修改的唯一的ID 號,并保存主站的IP 地址。GPRS DTU上電后進(jìn)行初始化,設置相應的通信參數,終端按設置的參數主動(dòng)向主站發(fā)出連接請求,GPRS 網(wǎng)絡(luò )的SGSN 處理該請求,為其分配一個(gè)動(dòng)態(tài)IP 地址;終端與主站建立連接后,主站報告自身的終端地址,主站收到后將其加到動(dòng)態(tài)地址數據庫中,然后根據管理員的設定,完成任務(wù)及警告的主動(dòng)上傳。如果終端不能建立與主站的有效TCP 連接,會(huì )將實(shí)時(shí)數據壓縮存儲,待建立連接后再發(fā)送到主站。

  監測主站是一個(gè)計算機系統,可實(shí)現對監測終端的監控和信息管理,并通過(guò)后臺軟件,實(shí)現對采集的各種電能質(zhì)量信息的統計、分析和處理,實(shí)現長(cháng)期數據的存儲與管理。其有固定的IP 地址,并對終端開(kāi)放相應的偵聽(tīng)端口;接收GPRS DTU的連接請求,向終端下發(fā)參數和命令。由于系統數據流經(jīng)公網(wǎng),為保證系統的安全性,數據傳輸至GPRS DTU 前可通過(guò)數據加密,而遠程監測主站的數據庫服務(wù)器收到數據后,由專(zhuān)用處理軟件對數據進(jìn)行解密和校驗。


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