電力調度中的無(wú)線(xiàn)傳輸解決方案

一、需求分析

電力調度是電力行業(yè)最核心的業(yè)務(wù)之一。電力調度系統由調度中心和調度終端(RTU)兩大部分組成。電力調度監控自動(dòng)化系統,可以通過(guò)分散分布的各個(gè)遠端采集單元 RTU采集覆蓋密集的電網(wǎng)上的信息, 可實(shí)現實(shí)時(shí)數據的采集、電網(wǎng)實(shí)時(shí)運行狀態(tài)的監視與顯示、實(shí)現遠程控制與調節、事故報警、越限/變位報警、數據計算統計、工作信息登錄、自動(dòng)化系統運行狀態(tài)監視、事故追憶等功能。 電力調度自動(dòng)化系統幫助調度員及時(shí)了解、掌握電力情況，監控電網(wǎng)信息，通過(guò)對電力信息的實(shí)時(shí)掌控可以?xún)?yōu)化資源調配，更有效地利用和調配有限的電力資源。電力調度自動(dòng)化系統是幫助電力系統運行調度人員及時(shí)掌握電網(wǎng)運行狀況，并及時(shí)合理地調度系統運行的有力工具，它能大大的提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟效益并極大的減輕調度人員和各分站運行人員的勞動(dòng)強度。

目前，全國已形成五級調度管理系統。電力調度數據網(wǎng)主要由國家電力調度數據一級網(wǎng)，區域二級網(wǎng)， 省級三級網(wǎng)，地市四級網(wǎng)和縣級五級網(wǎng)，覆蓋各級調度中心和直調發(fā)電廠(chǎng)、變電站。目前一級網(wǎng)基本建成，二、三級網(wǎng)工程正在實(shí)施，少數省市已經(jīng)開(kāi)始建設四級網(wǎng)。 隨著(zhù)電力調度數據采集系統建設的完成和逐步成熟，電力數據的傳輸和聯(lián)網(wǎng)工作成為下一步工作重點(diǎn)。采用GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸業(yè)務(wù)能有效地利用電力調度數據網(wǎng)實(shí)現實(shí)時(shí)傳輸，解決有線(xiàn)通道所無(wú)法解決的問(wèn)題，電力數據通過(guò)GPRS移動(dòng)數據網(wǎng)絡(luò )傳輸到控制系統后,進(jìn)行相應的計算和存儲,得到精確的量化的實(shí)時(shí),調度員掌握了這樣的信息,做出相應的反映。滿(mǎn)足電力調度自動(dòng)化發(fā)展的需要。

GPRS 是一種新型的移動(dòng)數據通信業(yè)務(wù)。GPRS是中國移動(dòng)在完善優(yōu)化GPRS網(wǎng)絡(luò )建設過(guò)程中推出的第2.75代通信技術(shù)，它在目前GPRS網(wǎng)絡(luò )的基礎上進(jìn)一步升級了無(wú)線(xiàn)接口，使其支持高速補充業(yè)務(wù)信道，從而可實(shí)現高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。GPRS在傳遞速率、功能方面較GPRS具有突出的技術(shù)優(yōu)勢，特別適合像金融交易、遠程監測等行業(yè)的通信需求，完全取代過(guò)去傳統的有線(xiàn)MODEM、X.25、數傳電臺、短信等通信方式。

GPRS通信方式更適合于電力數據采集業(yè)務(wù)，以往的電力調度基本上是靠人工方式來(lái)進(jìn)行，采用電話(huà)線(xiàn)傳送數據或手工抄錄，實(shí)時(shí)性差，費用也不便宜。GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸數據有以下優(yōu)勢：

1)GPRS用戶(hù)可隨意分布和移動(dòng)自己的網(wǎng)點(diǎn)，無(wú)需擔心線(xiàn)路的維護或有線(xiàn)在移機時(shí)導致的通訊中斷。建設新的監測點(diǎn)無(wú)需進(jìn)行拉線(xiàn)、埋線(xiàn)等工作。較光纖或專(zhuān)線(xiàn)系統投資較少，設備安裝方便。

2)終端價(jià)格比較低。與DDN相比，較DTU或DDN專(zhuān)線(xiàn)Modem其終端價(jià)格便宜很多。

3)GPRS 資費便宜，計費合理。GPRS資費包月比有線(xiàn)電話(huà)網(wǎng)絡(luò )資費還便宜。電力數據采集業(yè)務(wù)沒(méi)有大數據量的信息傳輸，不必要采用資費很高的專(zhuān)線(xiàn)(DDN、幀中繼)。GPRS還可根據通信的數據量和提供的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行計費。在GPRS網(wǎng)中，用戶(hù)只需與網(wǎng)絡(luò )建立一次連接，就可長(cháng)時(shí)間的保持這種連接，并只在傳輸數據時(shí)才占用信道并被計費，保持時(shí)不占用信道不計費。這樣，監測點(diǎn)既不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時(shí)的費用。

4)GPRS能最好地支持頻繁的、少量突發(fā)型數據業(yè)務(wù)。通信質(zhì)量穩定可靠，永不掉線(xiàn)。

5)GPRS 網(wǎng)絡(luò )接入速度快，提供了與現有數據網(wǎng)的無(wú)縫連接。由于GPRS網(wǎng)本身就是一個(gè)分組型數據網(wǎng), 支持TCP/IP、X.25協(xié)議，因此無(wú)需經(jīng)過(guò)PSTN等網(wǎng)絡(luò )的轉接，直接與分組數據網(wǎng)(IP網(wǎng)或X.25網(wǎng))互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數據業(yè)務(wù)。采用TCP/IP協(xié)議，較以前的無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)絡(luò )(集群，雙向傳呼，GSM短信息)而言，網(wǎng)絡(luò )接入更加直接方便。

6)覆蓋較好。比較很多無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)絡(luò )(集群，雙向傳呼，CDPD，CDMA)而言，其網(wǎng)絡(luò )覆蓋是比較好的。

二、系統原理

在電力系統中，常常需要對眾多的變電站設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，大部分監測數據需要實(shí)時(shí)發(fā)送到管理中心的后端服務(wù)器進(jìn)行處理。由于監測點(diǎn)分散，分布范圍廣，而且大多設置在偏遠的地區，通過(guò)電話(huà)線(xiàn)傳送數據往往事倍功半。利用GPRS網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數據傳輸，成為電力部門(mén)選擇的通信手段亮點(diǎn)之一。變電站監測設備將采集到的電力數據和告警信息，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )，及時(shí)發(fā)送到電力管理部門(mén)，可以實(shí)現對變電站設備的及時(shí)管理，大大提高了工作效率，為電力調度自動(dòng)化提供了嶄新方式。

上傳信息： 來(lái)自RTU的信息首先由GPRS IP路由器進(jìn)行TCP/IP協(xié)議封包和無(wú)線(xiàn)調制解調，再通過(guò)GPRS移動(dòng)數據網(wǎng)絡(luò )向前置機/數據服務(wù)器傳送，經(jīng)主前置機/數據服務(wù)器處理、存儲后，向網(wǎng)上廣播，各工作站收到信息后進(jìn)行相應處理。

下傳信息： 來(lái)自工作站的信息首先傳送到主前置機/數據服務(wù)器，由其處理后發(fā)送到GPRS IP路由器進(jìn)行TCP/IP協(xié)議封包和無(wú)線(xiàn)調制解調，再通過(guò)GPRS移動(dòng)數據網(wǎng)絡(luò )發(fā)送到RTU。

三、方案說(shuō)明

1、變電所子站的GPRS通信設備選帶網(wǎng)絡(luò )接口的GPRS IP路由器，直接掛接在變電所子站的局域網(wǎng)絡(luò )上，和光纖接口的路由器處于同一局域網(wǎng)絡(luò )，設置光纖網(wǎng)為第一網(wǎng)關(guān)、GPRS IP路由器為第二網(wǎng)關(guān)，在光纖出現問(wèn)題的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)切換到GPRS IP路由器。以網(wǎng)絡(luò )備份的成熟思想來(lái)解決比較可靠。