[发明专利]一种基于宽带无线通信的配电网自动化系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及对配电变压器的数据采集和监控，具体地说，是指一种基于宽带无线通信的配电网自动化系统及其实现方法，属于宽带无线通信和自动化控制领域。

背景技术

配电网络是以配电变压器为中心构成的供电网络，因此配变的运行数据是整个配电网基础数据的重要组成部分。随着我国配电自动化建设的广泛开展，配变数据采集与监控系统的建设成为配电自动化系统的重要组成部分之一，对配电自动化水平也提出了更高的要求，因此配变数据采集与监控系统的建设成为关注的焦点之一。目前电力系统配网自动化及配变监测的发展速度缓慢、发展空间狭窄，原因在于：馈线开关及配电变压器分布点多、位置杂乱，当出现大规模停电等事故时，使用传统方法需要耗费大量人力物力来判断断电原因和具体位置，给设备的检修和管理带来了极大的不便。要建立一个时效性强、可靠性高、投资省的通信网络困难很大，其已成为配网自动化及大用户用电管理系统进行大面积推广的最主要障碍。

一方面，由于配变具有设备数量多、运行环境恶劣、地理地形分布不平衡、比较分散等特点，光纤通讯、有线电缆、电力载波通讯组网无论在技术上，还是资金投入产出比上都不太可行，配变实时监控的通讯组网一直困扰着配变实时监控的推广、实施。中国联通CDMA以及中国移动GPRS等宽带无线业务的出现，为配电监控系统提供了新的解决途径。在电力监控系统中采用宽带无线网进行数据传输，可以大大的降低通信系统的一次性投资，而且减少了工程实施中调试通信系统的时间，降低了通信系统的维护费用。尤其对于面广、点稀的配网系统，如农网，这种通信方式具有很好的经济性。

另一方面，过去国内变电站自动化系统的传输规约使用较为混乱，无论是在站内不同厂家设备之间还是在和远方调度的连接中，由规约转换问题而引发的软件编程成为实际程序调试量最大的项目，必须加以统一。目前各个地方情况不一，现场大多数采用各形式COT、SCr801、u4F、DNP3.0等一些规约。1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的，颁布了IEC6O870-5-101传输规约。我国在1998年，制订了电力行业标准DL/T634-1997基本远动任务的配套标准，目前，国内电力标准化组织已经将DL/T634-1997版改版成为DL/T634-1997.5-101/2002/IEC60870-5-101.2002，这次改版等同采用IEC60870-5-101配套标准，并于2002年12月1日起实施。

目前，市场上已经出现了一些利用移动通信的配网自动化产品，但是这些产品大多只是针对单个无线通信技术(GSM或GPRS或CDMA)以及单类配变器的监测来研究配电网自动化系统，不能支持不同种类无线宽带模块，没有针对不同厂家的配变器接口兼容问题进行探讨，同时也没有采用标准化的通信协议，这就造成了其适应性和兼容性不高，无法进行大规模普遍性的推广。

发明内容

本发明的目的是针对电力行业中配网自动化存在的适应性和兼容性不高的现实问题，采用嵌入式软硬件技术，提出了一种基于宽带无线通信的配电网自动化系统及其实现方法。

一种基于宽带无线通信的配电网自动化系统，包括配变数据采集与监控终端、宽带无线通信网络和监控中心三部分，所述的配变数据采集与监控终端从配变器采集数据进行处理，将得到的配变参数、实时时间参数和开关量状态参数通过宽带无线通信网络传送给监控中心，并在配变参数、实时时间参数和开关量状态参数数据异常时上传报警信息给监控中心，监控中心接收上传的配变参数、实时时间参数和开关量状态参数，在用户管理界面中实时显示，并存入数据库以供查询，针对报警信息及时下达控制命令，通过宽带无线通信网络传送给配变数据采集与监控终端，以控制配变器的运行。

所述监控中心与配变数据采集与监控终端之间采用的通信协议包括：远动通信规约、TCP/IP协议和宽带无线通信协议。

所述的配变数据采集与监控终端包含有配变控制器与数据终端设备DTU(Data Terminal unit，数据终端设备)模块，配变控制器通过航空插头与配变器连接，通过RS232接口与DTU模块连接，DTU模块根据相应的无线通信网络，选择相应类型的DTU，用于同宽带无线通信网络建立连接。