摘要：在配电网中，分析其中几种通信方式的特点和性能，并在此基础之上提出GPRS网络在配电自动化中的应用。本文主要对配电自动化系统的作用进行了分析，并对GPRS网络在配电自动化中的应用进行分析探讨。
关键词：GPRS网络；配电自动化；应用
配电网是实现电力能源价值的一个重要部分，当前，电力市场对配电网的运行可靠性、稳定性以及及时性等均提出了更高要求。要满足人们的需求，得建立一个可靠性高且时效性强的通信网络，达到实施交换运行过程中各种数据信息的目的，以便做出更好地决策，进行及时控制。
一、GPRS网络在配电自动化系统层次架构以及系统组网方式方面的应用
（一）配电自动化系统层次架构
通常配电自动化主要采用分层分布式，具体情况包括：配电终端层、配电主站层。若存在开闭所供电，那么可在终端与主站间进行配电子站的设置，以转发相关数据。通过此分层结构，能够使配电主站本身所具有的负荷得到有效减轻，进一步提高配电网自动化系统的运行效率，以对系统拓扑结构进行合理构筑，进而有效节省网络通信资源
（二）系统组网方式
配电自动化通信网络主要是Internet网络与GPRS网络，此监控中心和远端监控装置上的GPRS模块存在两种数据传输方式，其中一种属于监控中心以GPRS Modem无线方式或者移动专线有线方式将GPRS网络接入进去，最终实现远端监控转至和监控中心GPRS网络的数据传输；第二种则是由监控中心以动态IP或者固定IP方式将Internet网络接入进入，因为中国引动网络的Internet网络和CMNet网关互连，此远端监控装置模块上所含有的GPRS模块同样能够接入internet网络，使移动网络双方数据通信得以实现。而系统主要通过监控中心，采用对IP地址予以固定的方式将Internet网接入进去，每次构建通信均属于在基站中接入远程GPRS数据终端，并将其连接到GPRS网络中，在移动公司内部路由器、防火墙以及Internet网络中有效连接固定的IP地址。
二、GPRS网络在配电自动化中的应用分析
（一）系统通信方面的应用
在配电无线终端与电力调控中心之间建立VPN 专网,系统通过GPRS 数据采集服务器、安全防护设备、VPN无线专网,与无线终端建立连接。配电自动化系统内网为安全生产区，外网指的是无线公共网络。在配电自动化系统内网、外网分别设置内网无线数采服务器和公网无线数采服务器，用于与无线终端进行通信。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在内、网无线数采服务器间设置两台背靠背的多串口终端服务器作为物理隔离装置进行通信隔离。在完成“遥测、遥信”数据上传任务时，无线终端通过GPRS无线数据通信模块连接到移动GPRS网络,将数据通过GPRS无线网络传输到外网无线数采服务器。外网无线数采服务器采集到上行数据后，将数据通过串口服务器传输到内网无线数采服务器的前置接收服务，进行解析，获取对应的实时数据。而“遥控”指令下达则通过相反的路径，数据经过内网无线数采服务器发出，通过串口终端服务器发送到公网无线数采服务器，再由公网无线数采服务器连接到GPRS网络，将数据发送到配电无线终端。
（二）安全防护方面的应用
1.VPN专网服务
为确保配电网运行过程中数据传输的安全性，配电企业可向移动等运营商申请VPN专网服务，将配电网中无线终端数据传输过程全部在移动GPRS的VPN专网内完成，在公网无线数采服务器和移动无线网络间通过GRE方式建立通信隧道专线,与外界完全隔离，充分保证了数据传输的安全性。
2.保护数据报文的完整性和安全性
配电网自动化系统应该支持基于非对称密钥技术的单向认证功能，主站下发的遥控命令应带有基于调度证书的数字签名，子站侧或终端侧应能够鉴别主站的数字签名。本系统采用单向认证和对称加密结合的方式。在内网数采服务器中配置安全模块，首先使用基于非对称加密技术的纵加密认证措施，对下行控制命令报文指进行数字签名，在报文末尾添加时间戳，以保证控制数据报文的时效性，实现控制命令数据报文的完整性保护和主站身份鉴别功能。配电自动化主站系统使用私钥对控制命令报文和时间戳进行签名，将数字签名尾随在原控 制命令报文后形成复合命令报文，并使用对称密钥对数据进行加密并发送。终端在收到复合命令报文后，使用同一对称密钥解密后,采用主站公钥对复合命令报文中的签名进行验证,并比较时间戳的时效性，如果验证通过,则执行命令。在实现数据报文的完整性保护、主站身份鉴别的基础上,对复合报文中控制命令报文和时间戳等明文部分进行加密,实现数据报文的机密性保护。加密过程可以采用非对称和对称加密算法。另外，公网无线数采服务器与GPRS网络间配置防火墙等逻辑隔离措施，对无线数采区进行安全保护，可以有效防止公网上的病毒、DOS等威胁。
结语：
综上所述，由于GPRS网络是配电企业可直接拿来使用的，能节约一大笔通信网络建设相关的费用。将GPSR网络应用在配电自动化中，具有传输速率较高、流量计费合理、覆盖范围广等优势。同时在系统通信方面和安全防护方面的应用，有利保障配电自动化系统的优质、高效且安全运行。
参考文献
[1]盖家鹏.浅谈GPRS网络在配电自动化系统中的研究应用[J].科学时代,2014(1).
作者简介：韩吉利，男，出生于（1989-12），毕业于华北电力大学（北京），本科学历，主要从事于配电网运行与维护，
论文作者:韩吉利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
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