基于GPRS網(wǎng)絡(luò )在智能箱式變電站監控中的應用
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箱變內部智能元器件由進(jìn)線(xiàn)多功能網(wǎng)絡(luò )電力儀表、漏電報警裝置、溫濕度控制裝置、饋線(xiàn)測量?jì)x表、開(kāi)關(guān)量I/O模塊、風(fēng)機故障檢測裝置、智能通訊服務(wù)器、無(wú)線(xiàn)GPRS modem等智能器件組成。
進(jìn)線(xiàn)回路實(shí)現對低壓進(jìn)線(xiàn)側的全電參量的測量：如檢測進(jìn)線(xiàn)回路的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、頻率、功率因數、四象限電能等電參量；同時(shí)還可以實(shí)現對進(jìn)線(xiàn)回路遙信量的檢測，如：進(jìn)線(xiàn)刀閘，斷路器位置，斷路器故障等；通過(guò)自身的繼電器輸出模塊，完成遠程合分斷路器的功能。
饋線(xiàn)回路通過(guò)多回路監控單元實(shí)現對多條饋線(xiàn)回路點(diǎn)參量的集中采集，主要采集箱變內部饋線(xiàn)回路的電流參量和開(kāi)關(guān)位置信息；直觀(guān)的了解箱變內部各個(gè)饋線(xiàn)的運行負荷狀態(tài)和開(kāi)關(guān)位置。
漏電報警裝置通過(guò)安裝在各個(gè)回路的零序電流互感器分別采集各回路的漏電流，同時(shí)對超出安全警戒的漏電信息發(fā)出報警；提高各饋線(xiàn)回路用電安全指數。
溫濕度控制器主要檢測箱變內部的溫濕度和變壓器鐵心溫度；通過(guò)箱變內部的風(fēng)機和加熱器，調節箱變內部的溫濕度指數；為箱變內部元器件提供穩定的工作環(huán)境；從而提高內部元器件的使用壽命和安全運行指數。
風(fēng)機故障檢測裝置完成對風(fēng)機制冷風(fēng)機運行狀態(tài)進(jìn)行檢測判斷，提高整個(gè)系統安全運行環(huán)境的指數。
智能通訊服務(wù)器為一臺嵌入式計算機，其具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應速度快等特點(diǎn)，特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的體系。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統（內嵌uCLinux操作系統）及應用軟件系統等組成，它是可獨立工作的“器件”。支持用戶(hù)編程操作，通過(guò)用戶(hù)設計應用程序，實(shí)現對箱變內部數據采集、運算處理、任務(wù)管理、發(fā)送信息存儲和與無(wú)線(xiàn)GPRS MODEM的通訊等功能。
無(wú)線(xiàn)GPRS MODEM主要實(shí)現智能服務(wù)器與無(wú)限公網(wǎng)的數據傳輸；GPRS是GSM的一種新數據業(yè)務(wù)，它在移動(dòng)用戶(hù)和數據網(wǎng)絡(luò )之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶(hù)提供高速無(wú)線(xiàn)IP和X.25 分組數據接入服務(wù)。GPRS （General Packet Radio Service）中文含義為通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)，它是利用“包交換”（Packet-Switch）的概念所發(fā)展出的一套無(wú)線(xiàn)傳輸方式。所謂的包交換就是將Date 封裝成許多獨立的封包，再將這些封包一個(gè)一個(gè)傳送出去，形式上有點(diǎn)類(lèi)似寄包裹，采用包交換的好處是只有在有資料需要傳送時(shí)才會(huì )占用頻寬，而且可以以傳輸的資料量計價(jià)，這對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是比較合理的計費方式，因為象Internet 這類(lèi)的數據傳輸大多數的時(shí)間頻寬是閑置的。此外，在GSM phase 2+的標準里，GPRS 可以提供4種不同的編碼方式，這些編碼方式也分別提供不同的錯誤保護能力。GPRS技術(shù)的應用提高了系統的通訊組網(wǎng)靈活性、穩定性。
系統功能根據箱變實(shí)際運行的智能要求和對整體運行成本的節約化進(jìn)行設計；系統主要由運行故障報警和實(shí)時(shí)數據采集兩大任務(wù)模塊，如圖3所示。
圖3系統任務(wù)流程
運行故障報警主要為箱變內部高壓開(kāi)關(guān)狀態(tài)實(shí)時(shí)監控和變位報警；報警內容如圖4所示，包括：故障報警產(chǎn)生日期時(shí)間，站號，回路名稱(chēng)，報警內容等信息；報警范圍為高低壓主斷路器實(shí)時(shí)監測，故障報警，變位報警；饋線(xiàn)斷路器狀態(tài)實(shí)時(shí)監測及開(kāi)關(guān)變位報警；各饋線(xiàn)回路的漏電報警；箱變內部溫度異常報警；風(fēng)機故障報警；及運行電壓的缺相和不平衡報警等報警信息組成。該報警信息主要通過(guò)智能元器件對箱變數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、運算、通訊上傳至由智能通訊服務(wù)器，再由通訊服務(wù)器進(jìn)行運算、分析判斷；最后利用GPRS modem把有效的報警信息通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )發(fā)送至指定用戶(hù)手機；使用戶(hù)及時(shí)響應故障報警，縮短故障恢復時(shí)間。同時(shí)考慮到GSM網(wǎng)絡(luò )繁忙和用戶(hù)手機是否在線(xiàn)等因素，支持報警信息多用戶(hù)，多次間隔發(fā)送。保證信息及時(shí)傳輸至用戶(hù)，增強系統運行的安全指數。
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