GPRS：简易变电站数据传输中的应用

电力18讯：    
　　在电力调度自动化系统中要求对远程数据监控。在这些具体应用中，有些远程终端（RTU）从很远或者危险场所中的设备采集数据，并向中央主控室（CCR）的SCADA终端发送数据记录和报警。在远程终端（RTU）和SCADA系统间安装的遥测设备负责收发数据。使用遥测技术的根本性问题是成本（初投资与通信费用）和通信的稳定性。随着IT网络基础设施的改善、一些简易变电站的剧增，有线通信线路不能及时联络到位，遥测应用中的商用网络基础设施会变得更加普遍，这样可以降低初期启动成本，并且可以提供相对稳定的通信。

自动化通道现状

　　我公司调度自动化系统已组网多年，公司所属10多个厂站（35KV变电站）与公司主站形成光纤自愈环网结构（微波备用），远动信号的上传及各种遥控命令的执行准确、无误。而今年3月份我们新增的35KV徐庄变为一简易变电站，一台主变（7500KVA）、4条10KV馈线，日平均负荷3400KW。由于本简易站位于我公司电网的最西北部，离最近的通信线路长达17KM，且地理条件复杂，不易架设。经过分析对比我们决定应用GPRS技术来实现简易站与主站之间的远动、通信业务。

使用GPRS优越性

　　不管实际上是否发送数据，传统的电话线在连接时间内的每一分钟都会付费。另一方面，在全球移动通信系统（GSM）中使用GPRS移动数据业务时，资费标准是通信的流量，而不取决于连接时间。为了最大限度地利用GPRS，郑州凯特的KT-2200型装置智能远程终端（RTU）与KTTS智能规约转换器软件包设计了数项功能，以减少必须发送的软件包数量。这种无需在响应时间内等待（如报警）的方式大大降低了不必要的通信费用

系统配置

　　从理论上来说GPRS的传输速率最大为171.2kbps。但常见的传输速率一般介于30～50kbps之间，这是因为它受到某些因素的限制，比如到基站（BTS）的距离，以及同一区域内的用户数量。

多种ISP配置的支持

　　KT-2200能通过ISP连接到GPRS/GSM网络。尽管根据国家与地区不同服务类型各异，ISP均会按常规实施网络协议（IP）地址分配。

IP地址

　　一个IP地址是分配给设备的唯一地址，这样它们就能在一个网络上互相识别和通信。一共有两种IP地址：一种是静态IP地址，它是网络中唯一且固定的IP地址；另一种是动态IP地址，它在设备每次启动时由动态主机配置协议（DHCP）进行分配。

使用静态IP地址进行RTU与SCADA的通信

RTU与SCADA基于静态IP地址进行收发数据（我公司所用为静态IP地址）。

静态IP地址

使用动态IP地址进行RTU与SCADA的通信

　　假如ISP不提供静态IP地址，或假如静态IP地址的服务费比动态IP地址高，从而无法为每一台RTU提供一个静态IP地址，这种情况下，就必须使用动态IP地址。此时，要求动态域名系统（DDNS）将主机名转换成动态IP地址，这样RTU和SCADA就能使用一个固定的主机名进行通信。

动态IP地址

GPRS的故障转移通信

　　众所周知，GSM移动电话网络会受到天气条件或电信号干扰的影响，在极端恶劣的情况下通信甚至无法进行。这种情况下，基于GSM网络的、SCADA系统与RTU之间的GPRS连接随时会中断。但是KT-2200能自动重建通信连接通过监视点对点（PPP）状态进行重新连接，这一功能与系统采集数据的性能相结合，可以确保数据永不丢失：只要重建通信连接，KT-2200智能装置就会自动“抓取”数据。

　　SCADA遥测系统在调度系统自动化领域中已得到广泛应用，所以它被要求必须能覆盖广泛的区域，并且能够在恶劣的环境下运行，同时，还要兼具运行成本低的特点。对于那些远离通信线路、或者不具备有线线路达到的简易变电站，借助KT-2200智能型RTU，应用GPRS技术也能到预期的效果。