配电网自动化系统中GPRS技术的研究

耿芳远，蔺国勇，刘杨涛

（山东科华电力技术有限公司，济南 250101）

配电网自动化系统中GPRS技术的研究

耿芳远，蔺国勇，刘杨涛

（山东科华电力技术有限公司，济南 250101）

当前的配电自动化系统中，系统管理功能是否及时有效的发挥与系统的通信能力有很大的关系。由于我国配电网建设的覆盖面较广，配电自动化设备中不少地区覆盖了较强的GPRS 信号。因此，在配电自动化系统中引入具有较高技术成熟度的GPRS技术，不仅能提高系统的通讯能力，还能充分带动系统的自动化管理整体有效性。对此，本文结合自身工作经验，对配电网自动化系统中基于GPRS技术研发的TD-LTE技术进行了研究与分析。

配电自动化；GPRS技术；TD-LTE；通讯传输

0 前言

配网自动化管理是供电企业完成电力资源营销的重要保障，是国家电网管理系统的重要组成部分。其中，配网自动化系统中的GPRS技术更是连接配电自动化、系统软件和管理平台重要桥梁。GPRS技术的存在，扩大了配电自动化管理系统过对各种数据的集成与汇总范围，提升了数据传输速度，降低了配套设施建设成本，有效的实现了配电自动化管理系统，对终端设备的运行状态检测、故障分析。

1 GPRS技术以及配电自动化管理系统的技术评价

1.1 GPRS 技术

GPRS技术，全称是无线分组通信服务技术（General Packet Radio Service），它的开发原本主要是用来服务 GSM移动电话的，但是随着移动数据技术的不断升级，移动数据可以传输的内容也在不断增加。GPRS传输移动数据是以封闭式（Packet Data）的传输方式进行的，因此，传输者可以通过计量封闭式数据的数据单元来进行资费的计算。通过GPRS技术，移动数据的传输速度大幅度提高，极大地方便了设备之前数据的传递。

1.2 TD-LTE技术

TD-LTE技术是电力系统拥有自主知识产权的新一代移动宽带通信技术，也是电力系统配电自动化系统中即将大量应用的GPRS无线通讯技术。TD-LTE采用了GPRS技术中的多天线MIMO与频分复用OFDM等关键技术，系统下载峰值速率超过100Mbps。相比于一般的GPRS，TD-LTE在系统性能上有了跨越式提高，能够为配电自动化系统提供高性能的移动接入服务。

TD-LTE4G主要有四个工作频段。其中1.3G用作运营商频段（即4G公网）；1.4G专网频段目前主要用作中央控制系统网；1.8G专网频段主要用作电气系统配电网设备专网。因此，在配电网终端设备上，系统大量采用1.8G专网频段。TD-LTE专网与公网相比，具有更高的通信安全性高、通信带宽有保障及无需缴纳高额的终端通信流量费和专线租赁费等显著优势。特别适合电力系统配电网长时间、高频段、高检测的系统特点。

2 GPRS技术在配电自动化管理系统中的作用

TD-LTE无线网络通信技术，不仅将GPRS技术提升到中高频段还实现了配电自动化管理中的用电数据采集和反馈的实时化，同时，还能有效的加强对电力负荷控制、配电监测、低压集抄三大功能的集成化速度。与其他通信方式相比，它具有更强的抗干扰能力，有效降低系统延时和误码率。此外，无线通讯技术在配电自动化管理中，还可以加强对终端设备运行监控的管理。比如：对配电装置的监控，包括数码测控设备、综合检测仪、自动化柱上开关控制器、自动低压补偿、带电状态检测仪等。TD-LTE利用GPRS通道可以再不借助有线网的条件下发送工作报告。方便配电自动化系统的SCADA、在线监测功能。通过TD-LTE技术，配电网管理系统可以完成对配电自动化在线、线路负载在线、配变负载在线、配电网运停电在线以及电能质量在线的在线管理。如图1所示，TD-LTE技术可以实现配电网监控平台对整个地区的配电设备的监控管理，监控范围涵盖了配电系统、输电线路、用电客户端设备等。

同时，TD-LTE技术可以利用中压载波、点对点转GPRS的新型采集技术对地方供电企业解决终端上行信号薄弱、地下室无信号等问题，进一步提升并稳定信号采集成功率。TD-LTE技术还可以在配电自动化系统的高清视频传输、智能配网、状态监测、单兵巡检、无人机巡线、移动作业、应急指挥等功能领域开展专业性开发与应用，为电网安全生产提供通讯技术的支撑，并同时在无线专网的安全接入和信息安全防护等方面，展开专项技术研究，进一步丰富配电自动化系统的功能和管理体系。

3 结论

综上所述，随着当前城市配电网的进一步完善，建立基于GPRS技术的无线传输功能是配电网管理系统完善城市电网管理的关键。在设计城市配网自动化管理系统的时候，要根据企业通讯技术基础和GPRS信号覆盖强弱，设计出符合当前软硬件要求的无线通讯技术。相信随着TD-LTE技术在配电自动化管理系统中应用的普及，一定会为国网公司无线通信相关技术研究及其他应用的发展奠定扎实的数据基础。

［1］杜浩东.配网自动化通信系统的研究［D］.华南理工大学，2014.

［2］王宇宸.GPRS技术在用电信息采集远程通信中的应用化［J］.电力系统通信，2014（11）.

［3］童晓阳.基于IEC 61850-9-2的变电站通信网络仿真［J］.电力系统自动化，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

耿芳远（1974-），男，本科，主要从事电力自动化方向的研究。