[发明专利]一种电网终端通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术领域，特别是指一种电网终端通信系统。

背景技术

目前，电网自动化系统通信方式均是根据具体情况，采用不同的通信技术。目前主要采用光纤、无线、中低压载波等方式,用户用电信息采集系统远程通信采用较多的是GPRS/CDMA无线公网通信、230MHz无线专网以及xPON技术，本地通信方式使用低压电力线载波、短距离无线通信、RS485等通信方式。

电力无线专网主要选用230MHz等中低频段，实现电网用户的数据采集与负荷控制，无线公网主要采用运营商公网网络，满足通信节点分散的配用电电网。目前230MHz主要223-235之间的40个25kHz离散频点通过载波聚合实现窄带载波宽带传输；电力无线专网系统采用TD-LTE技术在1800MHz等频段上也实现了不同业务传输应用。

随着通信领域的发展趋势，智能电网计划得到关注，其内涵是以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，实现电力系统从发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节的智能感知、智能识别、智能控制的功能，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合。智能电网可以整合系统中的数据，优化电网的管理，将电网提升为互动运转的全新模式，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电网终端通信系统，能够实现高速、双向、实时、集成的电网通信系统。

基于上述目的本发明提供的电网终端通信系统，包括依次连接的用电终端、信息采集模块、本地集中处理器、GPRS模块和远程监控中心，所述信息采集模块采集所述用电终端的数据信息，并且将所述用电终端的数据信息汇聚到所述的本地集中处理器中，通过所述GPRS模块与GPRS网络建立连接，将数据信息传送至所述的远程监控中心中；所述的远程监控中心对所述用电终端传输的数据信息进行分析处理，然后将控制指令发送回所对应的用电终端。

可选地，所述的用电终端采用物联网架构，结合物联网结构和协议规范，建立电力信息传输和设备间互联的层状结构数据模型；包括最底层是基本信息，被物联网范围内的所有设备所接收和感知，即是设备功率、设备的ID以及设备的类型；第二层为扩展信息，用于用电请求，来源于用户操作或智能控制，需要给出请求信号，预计时间长度和请求级别，供调度程序分析处理；第三层是高级信息，是应答信息，来源于其它设备；还设置了附加信息层，除了该设备发送给专用设备的特殊信息外，用于信息的应用层加密与校验。

进一步地，所述信息采集模块包括配电变压器、电流互感器、电压互感器、前端信号处理器和低通滤波器，所述配电变压器与所述用电终端连接传送数据信息，并且通过所述电流互感器、电压互感器将所述用电终端的数据信息传输给所述前端信号处理器，然后通过所述低通滤波器传输给所述本地集中处理器；

其中，所述配电变压器由三相电压、电流组合而成，通过所述的电流互感器、电压互感器对所述配电变压器源边和副边的三相电压、电流电气参数进行采集监测。

进一步地，所述前端信号处理器包括电压采集前端处理电路和电流采集前端处理电路；其中，所述电压采集前端处理电路是将高电压信号按比例变换并对其进行直流偏置，以匹配测量电压。这部分包含了电压转换电路、直流偏置电路和反相电路；

所述电流采集前端处理电路是将电流转换为电压信号，并对其进行直流偏置和反相变换，使其满足所述本地集中处理器的模数转换范围。

进一步地，所述低通滤波器滤除信号的高频部分，采用巴特沃斯二阶低通滤波器，是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，而在阻频带则是逐渐下降为零。

进一步地，所述本地集中处理器是集成在芯片上的混合信号系统级单片机，能够进行数据采集和通信控制；

其中，所述的本地集中处理器数据采集是完成对各通道数据的采集与存储，为所述的GPRS模块提供数据源；所述本地集中处理器内部有4352字节的内部RAM，用于存放临时数据；并且分配3900字节用于数据存储与传输，该空间分成13块，每块300字节，其中12块对应于存放各通道的采样数据；由于一个工频周期采样为10个点，所以RAM中的临时数据始终保留了各通道最近30个周期的数据。

进一步地，所述本地集中处理器通信控制流程包括：

第一步，初始化系统时钟和端口，并且设置RAM；

第二步，初始化定时器产生6000Hz定时中断，并且初始化串口；