电力调度中的无线传输解决方案

一、需求分析

电力调度是电力行业最核心的业务之一。电力调度系统由调度中心和调度终端(RTU)两大部分组成。电力调度监控自动化系统,可以通过分散分布的各个远端采集单元 RTU采集覆盖密集的电网上的信息, 可实现实时数据的采集、电网实时运行状态的监视与显示、实现远程控制与调节、事故报警、越限/变位报警、数据计算统计、工作信息登录、自动化系统运行状态监视、事故追忆等功能。 电力调度自动化系统帮助调度员及时了解、掌握电力情况，监控电网信息，通过对电力信息的实时掌控可以优化资源调配，更有效地利用和调配有限的电力资源。电力调度自动化系统是帮助电力系统运行调度人员及时掌握电网运行状况，并及时合理地调度系统运行的有力工具，它能大大的提高电网运行的经济效益并极大的减轻调度人员和各分站运行人员的劳动强度。

目前，全国已形成五级调度管理系统。电力调度数据网主要由国家电力调度数据一级网，区域二级网， 省级三级网，地市四级网和县级五级网，覆盖各级调度中心和直调发电厂、变电站。目前一级网基本建成，二、三级网工程正在实施，少数省市已经开始建设四级网。 随着电力调度数据采集系统建设的完成和逐步成熟，电力数据的传输和联网工作成为下一步工作重点。采用GPRS无线数据传输业务能有效地利用电力调度数据网实现实时传输，解决有线通道所无法解决的问题，电力数据通过GPRS移动数据网络传输到控制系统后,进行相应的计算和存储,得到精确的量化的实时,调度员掌握了这样的信息,做出相应的反映。满足电力调度自动化发展的需要。

GPRS 是一种新型的移动数据通信业务。GPRS是中国移动在完善优化GPRS网络建设过程中推出的第2.75代通信技术，它在目前GPRS网络的基础上进一步升级了无线接口，使其支持高速补充业务信道，从而可实现高速互联网接入服务。GPRS在传递速率、功能方面较GPRS具有突出的技术优势，特别适合像金融交易、远程监测等行业的通信需求，完全取代过去传统的有线MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。

GPRS通信方式更适合于电力数据采集业务，以往的电力调度基本上是靠人工方式来进行，采用电话线传送数据或手工抄录，实时性差，费用也不便宜。GPRS无线传输数据有以下优势：

1)GPRS用户可随意分布和移动自己的网点，无需担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。建设新的监测点无需进行拉线、埋线等工作。较光纤或专线系统投资较少，设备安装方便。

2)终端价格比较低。与DDN相比，较DTU或DDN专线Modem其终端价格便宜很多。

3)GPRS 资费便宜，计费合理。GPRS资费包月比有线电话网络资费还便宜。电力数据采集业务没有大数据量的信息传输，不必要采用资费很高的专线(DDN、帧中继)。GPRS还可根据通信的数据量和提供的服务质量进行计费。在GPRS网中，用户只需与网络建立一次连接，就可长时间的保持这种连接，并只在传输数据时才占用信道并被计费，保持时不占用信道不计费。这样，监测点既不用频繁建立连接，也不必支付传输间隙时的费用。

4)GPRS能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。通信质量稳定可靠，永不掉线。

5)GPRS 网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。由于GPRS网本身就是一个分组型数据网, 支持TCP/IP、X.25协议，因此无需经过PSTN等网络的转接，直接与分组数据网(IP网或X.25网)互通，接入速度仅几秒钟，快于电路型数据业务。采用TCP/IP协议，较以前的无线数据网络(集群，双向传呼，GSM短信息)而言，网络接入更加直接方便。

6)覆盖较好。比较很多无线数据网络(集群，双向传呼，CDPD，CDMA)而言，其网络覆盖是比较好的。

二、系统原理

在电力系统中，常常需要对众多的变电站设备进行实时监测，大部分监测数据需要实时发送到管理中心的后端服务器进行处理。由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置在偏远的地区，通过电话线传送数据往往事倍功半。利用GPRS网络进行无线数据传输，成为电力部门选择的通信手段亮点之一。变电站监测设备将采集到的电力数据和告警信息，通过GPRS网络，及时发送到电力管理部门，可以实现对变电站设备的及时管理，大大提高了工作效率，为电力调度自动化提供了崭新方式。

上传信息： 来自RTU的信息首先由GPRS IP路由器进行TCP/IP协议封包和无线调制解调，再通过GPRS移动数据网络向前置机/数据服务器传送，经主前置机/数据服务器处理、存储后，向网上广播，各工作站收到信息后进行相应处理。

下传信息： 来自工作站的信息首先传送到主前置机/数据服务器，由其处理后发送到GPRS IP路由器进行TCP/IP协议封包和无线调制解调，再通过GPRS移动数据网络发送到RTU。

三、方案说明

1、变电所子站的GPRS通信设备选带网络接口的GPRS IP路由器，直接挂接在变电所子站的局域网络上，和光纤接口的路由器处于同一局域网络，设置光纤网为第一网关、GPRS IP路由器为第二网关，在光纤出现问题的时候，网络自动切换到GPRS IP路由器。以网络备份的成熟思想来解决比较可靠。