CDMA/GPRS無線設備電力應用方案

2025China.cn 2008年03月28日

電力配電變壓器實時監(jiān)測組網解決方案

1方案背景：

配電變壓器（簡稱配變）是配電網中將電能直接分配給低壓用戶的設備，是低壓(10KV)配電網與用戶380/220V配電網的分界點配變安裝與電線桿、配電房和箱式變電站，具有分散、地理環(huán)境情況變化多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設影響等特點。配電變壓器的監(jiān)控對配電自動化管理、線損分析、負荷預測、電力需求管理具有重大意義。配電變壓器的安裝具有分散、地理環(huán)境復雜、覆蓋面廣、用戶眾多、易受增容和城市建設影響等特點。通過對配變的實時監(jiān)控，可以及時掌握配變的運行情況，防止配變負荷嚴重超載導致設備的燒毀、三相負載嚴重不平衡導致配變的加速損壞，配變長期輕負荷運行導致的不經濟運行狀態(tài)和大量感性負載運行導致的功率因數(shù)過低、高線損等。

北京東方訊科技針對電力行業(yè)特點，提供配電變壓器實時監(jiān)測組網解決方案，應用自主研發(fā)的無線數(shù)據傳輸產品，對配變運行實時監(jiān)測、抄取、分析、處理和控制，可以及時調整配變運行狀態(tài)，合理配置配變容量，調整配變的低壓智能無功補償控制等，保證配變安全、穩(wěn)定、高效的運行，科學提高配電管理的自動化水平。

2 配電系統(tǒng)方案介紹：

u 通過對配變的實時監(jiān)控，可以及時掌握配變的運行情況，防止配變負荷嚴重超載導致設備的燒毀、三相負載嚴重不平衡導致配變的加速損壞，配變長期輕負荷運行導致的不經濟運行狀態(tài)和大量感性負載運行導致的功率因數(shù)過低、高線損等。

u 對配變運行實時監(jiān)測、抄取、分析、處理和控制，可以及時調整配變運行狀態(tài)，合理配置配變容量，調整配變的低壓智能無功補償控制等，保證配變安全、穩(wěn)定、高效的運行。

u 完善、科學、準確的對配變實時監(jiān)控，為配電自動化管理提供可靠的運行數(shù)據和歷史資料，有效降低線損，為負荷預測、線損分析、電力需求側管理(DSM)提供準確的數(shù)據；準確打擊竊電，負荷預測指導擴容安裝等；為用電情況、用電性質及用電負荷的增長趨勢分析，在進行系統(tǒng)增容、配變布點選擇等規(guī)劃工作提供科學的數(shù)據；同時提高工作效率，降低勞動成本，科學提高配電管理的自動化水平。

3目前配變實時監(jiān)控通訊網絡的問題與要求

u 配變由于其安裝位置分布、安裝地點等問題，造成設備數(shù)量多、運行環(huán)境惡劣；地理地形分布不平衡，比較分散等特點?；谝陨咸攸c，光纖通訊、有線電纜、電力載波通訊組網無論在技術上，還是資金投入產出比上都不太可行，配變實時監(jiān)控的通訊組網一直困擾著配變實時監(jiān)控的推廣、實施。

u 配變運行實時監(jiān)控對通訊的要求：配變監(jiān)控的數(shù)據量較大，實時性要求不太高，監(jiān)控終端具有存儲功能，不必每個配變監(jiān)控終端同時占用一個通道與配變管理主站通訊。需要具備選點召測通訊功能，配變管理管理員可隨時召測配變監(jiān)控終端的實時數(shù)據。對特殊的影響配變運行的越限告警信號，配變監(jiān)控終端要及時上傳到配變管理主站。

u 主站、終端建設、安裝、維護方便，運行成本低廉。最好可提供透明傳輸通道或可兼容多種通訊協(xié)議。

4 基于CDMA 1X網絡配電網監(jiān)控系統(tǒng)的組成與優(yōu)勢：

4.1 配變實時監(jiān)控系統(tǒng)由以下三部分組成：

u 配變管理主站；

u 配變監(jiān)控終端(配電綜合測控儀)；

u CDMA 1X通訊通道。

其中配電綜合監(jiān)控系統(tǒng)集配變監(jiān)測、無功補償控制、CDMA遠程抄表和數(shù)據分析、處理為一體的配變綜合監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用《北京東方訊科技配電綜合監(jiān)控系統(tǒng)》作為配變測控管理軟件。采用北京東方訊科技的TCD800作為數(shù)據傳輸通道，組成配變監(jiān)控系統(tǒng)。CDMA 1X網絡由聯(lián)通提供，網絡工作可靠、技術服務良好。

4.2基于CDMA 1X網絡配電網監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢：

u CDMA 1X技術，一種基于CDMA移動分組業(yè)務，面向用戶可提供移動分組的IP或X.25連接，它有許多優(yōu)勢，主要是無線高技術程度很高，空中無線接口、核心網信令協(xié)議的標準非常嚴格、完整，而且與INTERNET實現(xiàn)互連互通。特別是2.5G CDMA 2000第一階段，可為用戶提供較高速率(最高速率可達371Kbps)和可變速率(實際速率在80~120Kbps)的數(shù)據信息，便于用戶在任何時間、任何地點上網。

u 在電力監(jiān)控系統(tǒng)中采用CDMA 1X網進行數(shù)據傳輸，可以大大的降低通信系統(tǒng)的一次性投資，而且減少了工程實施中調試通信系統(tǒng)的時間，降低了通信系統(tǒng)的維護費用。尤其對于面廣、點稀的配網系統(tǒng)(如農網)，這種通信方式具有很好的經濟性。

u CDMA 1X通訊的最大特點是按流量計費，當然只要合理控制通訊流量，就能有效節(jié)約運行成本。北京東方訊科技設計的配電綜合監(jiān)控系統(tǒng)，成功的應用了數(shù)據流量控制技術和CDMA模塊定時報告、短信激活技術，保證提供可靠數(shù)據的同時，有效的降低了運行成本。

u 數(shù)據流量控制技術：配變監(jiān)控的應用在于監(jiān)視配變運行狀態(tài)，提高用電質量。對配變的監(jiān)控基本上分考核和監(jiān)控兩個過程，需要掌握配變運行的異常數(shù)據和狀態(tài)，對于穩(wěn)定運行的數(shù)據，只要在允許范圍內，可以不作通訊上傳處理也可。

u 根據應用情況，在配電綜合測控儀通訊控制上設計了科學的“數(shù)據流量控制器”，可根據用戶需要通過設置“數(shù)據流量管理器”死區(qū)值和越死區(qū)時限來控制數(shù)據流量，并確定越上限及下限值，“數(shù)據流量管理器” 死區(qū)值和越死區(qū)時限隨時從主站下傳給配電綜合測控儀。

u 采用“數(shù)據流量控制器”控制技術，可靠的保證了系統(tǒng)的運行，又有效的降低了運行成本。定時報告應用技術配變監(jiān)控系統(tǒng)對實時性沒有很高的要求，可以不采用設置心跳功能保持連接，只需要采用設置定時報告的方式，配電綜合測控儀需要傳送數(shù)據時直接激活CDMA模塊進行通訊，主站需要通訊時，采用發(fā)短信方式激活CDMA模塊，與配電綜合測控儀通訊。省去保持連接的維護數(shù)據量，節(jié)約運行成本。

u 網絡架構穩(wěn)定。當有一個新的檢測點時，無需改變現(xiàn)有的網絡架構，只需要增加相應的數(shù)據傳輸設備。

u 設備安裝簡單。建設新的分站點無需進行拉線、埋線等工作。較光纖或專線系統(tǒng)投資較少，設備安裝方便。

u CDMA 1X能最好地支持頻繁的、少量突發(fā)型數(shù)據業(yè)務。通信質量穩(wěn)定可靠，永不掉線。

u CDMA1X網絡接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據網的無縫連接。由于CDMA1X網本身就是一個分組型數(shù)據網, 支持TCP/IP、X.25協(xié)議，因此無需經過PSTN等網絡的轉接，直接與分組數(shù)據網（IP網或X.25網）互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數(shù)據業(yè)務。采用TCP/IP協(xié)議，較以前的無線數(shù)據網絡（集群，雙向傳呼，GSM短信息）而言，網絡接入更加直接方便。