贾凤强 笃峻 张延冬
（南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京 211100）
摘要：基于GPRS技术的便携式微机保护解决方案，用于继电保护不停电检修。应用无缝切换技术，在不停电的条件下，实现继电保护包括出口继电器的全面检测。
关键词：GPRS无线通信、便携式微机保护、不停电检修。
0 引言
本文提出基于GPRS技术的便携式微机保护解决方案，用于继电保护不停电检修。在不影响待替换的运行保护装置二次回路的前提下，应用无缝切换技术，在不停电的条件下，实现继电保护包括出口继电器的全面检测，减少设备停电时间、减少设备维护人员的工作量。
便携式微机保护将待测试的运行保护装置替换，承担运行保护设备的功能，替换下来的运行保护设备可以进行全面检测。便携式微机保护需要解决以下问题：使用场地不固定，通信接口不固定,工作电磁环境复杂。本文应用无缝切换技术，实现CT和PT二次回路、开入和开出回路和跳合闸回路的无缝切换；根据变电站运行情况，提出基于GPRS技术的通信方案来满足便携式微机保护的应用要求。
1 GPRS系统介绍
1.1 GPRS系统特点[1]
GPRS 是通用分组无线业务(General PacketRadio Service)的简称, 是在现有GSM 系统上发展出来的一种高效、低成本的移动数据通信业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输, 也适用于偶尔的大数据量传输。具有如下特点：
( 1) 永远在线。无线通信终端设备一开机就能自动附着到GPRS网络上, 并与数据中心建立通信链路, 随时收发数据, 具有很高的实时性。( 2) 高速传输。GPRS 网络的传输速度最快将达到171.2kbps, 完全可以满足用户应用的需求 ( 3) 组网简单、迅速、灵活。GPRS 无线DDN 系统可以通过Internet 网络随时随地的构建覆盖全国的虚拟移动数据通信专用网络, 为广大中小用户提供接入便利, 节省接入投资。( 4) 按流量计费。GPRS 无线通信终端设备一直在线, 按照接收和发送数据包的数量来收取费用, 没有数据流量的传递时不收费用, 费用结算形式灵活, 可采用包月包流量计费方式。( 5) 通信链路由专业运营商维护。免除通信链路维护的后顾之忧。( 6) 防雷击。GPRS 无线通信终端设备的发射功率非常小, 天线短, 无需高架, 克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。
1.2 GPRS系统构成
图 1 GPRS系统构成
终端采集信息，经过GPRS接口将数据通过GPRS 网络送至监控中心, 实现设备和监控中心系统的实时在线连接。同时, 终端接受来自监测中心的指令并执行。
GPRS传输网络，一般由运营提供并维护，GPRS 网络通过SGSN ( Serving GPRSSupport Node GPRS 服务支持节点) 、GGSN(GateGPRS Support Node GPRS 网关支持节点) 设备与GPRS 运营商路由器连接。GPRS 运营商路由器与监控中心通过DDN 数字数据网专线连接。
管理中心配置固定IP 地址, 采用GPRS运营商提供的DDN 专线, 与GPRS 网络相连。数据传输到管理中心后对接收的数据进行还原处理。
2 便携式微机保护的对通信的技术要求
便携式微机保护放置地点不固定，替换的装置不固定，使用电磁环境复杂，如果在变电站原有通信体系中增加对这个装置的监控，导致通信接线，通信接口复杂，原有信息点表需要修改，增加停电检修和恢复时间，因此GPRS的通信模式很好的解决了以上难点，GPRS是无线通信方式，不使用通信电缆，适应放置地点变化情况；GPRS组网简单，通信链路由专业运营商维护，免除通信链路维护的后顾之忧；GPRS抗干扰、防雷击性能优异，可以胜任变电站复杂电磁环境；GPRS单独组网，有独立的管理工作站，不影响变电站固有的通信体系，不需要单独修改通信点表，支持热插拔功能。
表 1 GPRS通信方式与变电站有线通信方式比较
3 便携式微机保护GPRS通信实现方式
3.1 管理中心侧的实现方式
管理中心侧监控系统使用南瑞继保护PCS-9000DMS系统，接受来自分布于各个变电站的便携式微机保护（终端）“四遥”信息，也可以根据系统运行的要求对终端下发遥控指令。
PCS-9000DMS采用了分布式、可扩展、可异构的体系架构，应用程序和数据库可在各个计算机节点上进行灵活配置，而无需对应用程序进行修改。整个系统可以由安装不同操作系统的不同类型的计算机组成。PCS-9000系统模块化功能可以被方便地裁剪，以适应每一个用户的需求。此外，系统功能可根据用户需求方便地进行扩展，最大程度满足用户对系统灵活性和可伸缩性的要求，满足用户系统平稳升级。
图2 GPRS通信管理中心侧实现方式
3.2 终端侧实现方式
便携式微机保护（终端）采集一次设备模拟量和开关量信息，通过RS- 232接口经过加密和协议转换接口,通过南瑞继保专用GPRS插件将数据通过GPRS 网络送至监控中心, 实现设备和监控中心系统的实时在线连接。同时, 便携式微机保护（终端）接受来自监测中心的遥控指令并执行。
图 3 GPRS终端侧实现方式
4结束语
基于GPRS技术便携式微机保护已经在华南地区使用，装置运行情况良好，实现了继电保护不停电的全面检测，减少了保护备件的储备，可节约生产成本，加快了保护装置紧急缺陷的处理速度，保障电网安全运行，提高了供电可靠性。
参考文献：
[1] 苏琳, 吕永东, 刘颂菊, 陈建民. 配网自动化系统利用GPRS 技术通信探讨[ J] . 山东电力技术, 2008（4）
[2] 吕捷. GPRS 技术[ M] . 北京:北京邮电大学出版社, 2001
作者简介：
贾凤强（1976- ），男，工程师，硕士，主要从事继电保护和变电站自动化研发工作
论文作者:贾凤强,笃峻,张延冬
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/1
标签：微机论文; 通信论文; 系统论文; 终端论文; 变电站论文; 技术论文; 在线论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;