耿芳遠，藺國勇，劉楊濤

（山東科華電力技術有限公司，濟南 250101）

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中GPRS技術的研究

耿芳遠，藺國勇，劉楊濤

（山東科華電力技術有限公司，濟南 250101）

當前的配電自動化系統(tǒng)中，系統(tǒng)管理功能是否及時有效的發(fā)揮與系統(tǒng)的通信能力有很大的關系。由于我國配電網(wǎng)建設的覆蓋面較廣，配電自動化設備中不少地區(qū)覆蓋了較強的GPRS 信號。因此，在配電自動化系統(tǒng)中引入具有較高技術成熟度的GPRS技術，不僅能提高系統(tǒng)的通訊能力，還能充分帶動系統(tǒng)的自動化管理整體有效性。對此，本文結合自身工作經(jīng)驗，對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中基于GPRS技術研發(fā)的TD-LTE技術進行了研究與分析。

配電自動化；GPRS技術；TD-LTE；通訊傳輸

0 前言

配網(wǎng)自動化管理是供電企業(yè)完成電力資源營銷的重要保障，是國家電網(wǎng)管理系統(tǒng)的重要組成部分。其中，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的GPRS技術更是連接配電自動化、系統(tǒng)軟件和管理平臺重要橋梁。GPRS技術的存在，擴大了配電自動化管理系統(tǒng)過對各種數(shù)據(jù)的集成與匯總范圍，提升了數(shù)據(jù)傳輸速度，降低了配套設施建設成本，有效的實現(xiàn)了配電自動化管理系統(tǒng)，對終端設備的運行狀態(tài)檢測、故障分析。

1 GPRS技術以及配電自動化管理系統(tǒng)的技術評價

1.1 GPRS 技術

GPRS技術，全稱是無線分組通信服務技術（General Packet Radio Service），它的開發(fā)原本主要是用來服務 GSM移動電話的，但是隨著移動數(shù)據(jù)技術的不斷升級，移動數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)膬?nèi)容也在不斷增加。GPRS傳輸移動數(shù)據(jù)是以封閉式（Packet Data）的傳輸方式進行的，因此，傳輸者可以通過計量封閉式數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)單元來進行資費的計算。通過GPRS技術，移動數(shù)據(jù)的傳輸速度大幅度提高，極大地方便了設備之前數(shù)據(jù)的傳遞。

1.2 TD-LTE技術

TD-LTE技術是電力系統(tǒng)擁有自主知識產(chǎn)權的新一代移動寬帶通信技術，也是電力系統(tǒng)配電自動化系統(tǒng)中即將大量應用的GPRS無線通訊技術。TD-LTE采用了GPRS技術中的多天線MIMO與頻分復用OFDM等關鍵技術，系統(tǒng)下載峰值速率超過100Mbps。相比于一般的GPRS，TD-LTE在系統(tǒng)性能上有了跨越式提高，能夠為配電自動化系統(tǒng)提供高性能的移動接入服務。

TD-LTE4G主要有四個工作頻段。其中1.3G用作運營商頻段（即4G公網(wǎng)）；1.4G專網(wǎng)頻段目前主要用作中央控制系統(tǒng)網(wǎng)；1.8G專網(wǎng)頻段主要用作電氣系統(tǒng)配電網(wǎng)設備專網(wǎng)。因此，在配電網(wǎng)終端設備上，系統(tǒng)大量采用1.8G專網(wǎng)頻段。TD-LTE專網(wǎng)與公網(wǎng)相比，具有更高的通信安全性高、通信帶寬有保障及無需繳納高額的終端通信流量費和專線租賃費等顯著優(yōu)勢。特別適合電力系統(tǒng)配電網(wǎng)長時間、高頻段、高檢測的系統(tǒng)特點。

2 GPRS技術在配電自動化管理系統(tǒng)中的作用

TD-LTE無線網(wǎng)絡通信技術，不僅將GPRS技術提升到中高頻段還實現(xiàn)了配電自動化管理中的用電數(shù)據(jù)采集和反饋的實時化，同時，還能有效的加強對電力負荷控制、配電監(jiān)測、低壓集抄三大功能的集成化速度。與其他通信方式相比，它具有更強的抗干擾能力，有效降低系統(tǒng)延時和誤碼率。此外，無線通訊技術在配電自動化管理中，還可以加強對終端設備運行監(jiān)控的管理。比如：對配電裝置的監(jiān)控，包括數(shù)碼測控設備、綜合檢測儀、自動化柱上開關控制器、自動低壓補償、帶電狀態(tài)檢測儀等。TD-LTE利用GPRS通道可以再不借助有線網(wǎng)的條件下發(fā)送工作報告。方便配電自動化系統(tǒng)的SCADA、在線監(jiān)測功能。通過TD-LTE技術，配電網(wǎng)管理系統(tǒng)可以完成對配電自動化在線、線路負載在線、配變負載在線、配電網(wǎng)運停電在線以及電能質量在線的在線管理。如圖1所示，TD-LTE技術可以實現(xiàn)配電網(wǎng)監(jiān)控平臺對整個地區(qū)的配電設備的監(jiān)控管理，監(jiān)控范圍涵蓋了配電系統(tǒng)、輸電線路、用電客戶端設備等。

同時，TD-LTE技術可以利用中壓載波、點對點轉GPRS的新型采集技術對地方供電企業(yè)解決終端上行信號薄弱、地下室無信號等問題，進一步提升并穩(wěn)定信號采集成功率。TD-LTE技術還可以在配電自動化系統(tǒng)的高清視頻傳輸、智能配網(wǎng)、狀態(tài)監(jiān)測、單兵巡檢、無人機巡線、移動作業(yè)、應急指揮等功能領域開展專業(yè)性開發(fā)與應用，為電網(wǎng)安全生產(chǎn)提供通訊技術的支撐，并同時在無線專網(wǎng)的安全接入和信息安全防護等方面，展開專項技術研究，進一步豐富配電自動化系統(tǒng)的功能和管理體系。

3 結論

綜上所述，隨著當前城市配電網(wǎng)的進一步完善，建立基于GPRS技術的無線傳輸功能是配電網(wǎng)管理系統(tǒng)完善城市電網(wǎng)管理的關鍵。在設計城市配網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)的時候，要根據(jù)企業(yè)通訊技術基礎和GPRS信號覆蓋強弱，設計出符合當前軟硬件要求的無線通訊技術。相信隨著TD-LTE技術在配電自動化管理系統(tǒng)中應用的普及，一定會為國網(wǎng)公司無線通信相關技術研究及其他應用的發(fā)展奠定扎實的數(shù)據(jù)基礎。

［1］杜浩東.配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的研究［D］.華南理工大學，2014.

［2］王宇宸.GPRS技術在用電信息采集遠程通信中的應用化［J］.電力系統(tǒng)通信，2014（11）.

［3］童曉陽.基于IEC 61850-9-2的變電站通信網(wǎng)絡仿真［J］.電力系統(tǒng)自動化，2010（02）.

［4］Gupta，R P，Srivastava，S C.A distribution automation system simulator for training and research［J］International Journal of Electrical Engineering Education，2008，Vol.45（04）， pp.336-355.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.154

耿芳遠（1974-），男，本科，主要從事電力自動化方向的研究。