基于CDMA的城市配电变压器监控系统的设计

自动化技术， 在调度 中心构建数字化 多功能信息平台， 实现 了对城 市配 电变压器运行状 态的实时监测与控制， 同时也为城 市配电线路的故障测距和故 障诊 断提供 了相关的有 效依据 。
关 键 词 ： 市 配 电 网 ； 电 变压 器 ；ＤＭＡ ０ ０ １ Ｖ Ｄ 城 配 Ｃ ２ ０ — Ｘ： Ｐ Ｎ
城市配电变压器的监控对配 电自 动化管理 、 Ｃ ＭＡ２０ － Ｘ技术简介 。由于配 电变压器有着 用公用 网络会导致机构问的传输信息容易被窃 Ｄ ００ １ 线损分析、负荷预测 、电力需求管理具有重大意 安装分散、 地理环境复杂特点， 考虑通信技术是监 取 ，同时攻击者有可能通过公网对机构的内部网 义。配电变压器的安装具有分散、 地理环境复杂 、 控系统的关键 ， 根据不同的通信方式有不同的技 络实施攻击，因此该系统采用 ｖ Ｄ Ｐ Ｎ技术和多重 覆盖面广 、 用户众多、 易受增容和城市建设影响等 术方案。 目 国内远程通信技术现状来说＇ 从 前 概括 数据加密技术 ， 保证了数据传输的安全性 ， 进而确 特 。 通过对配变的实时监控， 可以及时掌握配变 起来有以下 ４ 有线通讯、 类： 电力载波 、 数传电台、 保了远动系统的安全运行。３ ２遥控操作冻结令。 的运行 情况，防止配变负荷严重超载导致设备的 Ｇ Ｍ Ｃ ＭＡ ｓ， Ｄ 公用移动通信平台。 针对配电变压器 该系统在进行停送电的遥控操作时是带有时间信 烧毁、 三相负载严重不平衡导致配变的加速损坏， 特点 比 较如下 ： 有线通道成本较高， 干线光缆 区间 息的 ， 在规定的时间内 ， 系统不会发出解冻命令 ， 配变长期轻负 荷运行导致的不经济运行状态和大 接口不足 ；电力载波在电力监控系统中常用作调 而 Ｒ Ｕ也不会执行解冻命 令，始终处于冷冻状 Ｔ 量感ｆ负载运行导致的功率因数过低、 生 高线损等。 度中心到被控站的长距离备用信道 ； 操作误送电而造 数传电台需 态，从而可以避免由于监控中Ｊ 针对配电变压器的特点， 本文采用基于 Ｃ — 要 占 Ｄ 用频率资源， 由于配电变压器安装分散、 成事故的可能 陛。 ３解冻命令关键代码的可变性 而且 ３ Ｍ Ａ网络通信技术设计实现了监控系统， 系统具有 地理环境复杂 ， 采用数传电台方式实现通信， 导致 设计 。在该系统中，任何性质的遥控操作只有在 如下特点ａ实现了对配电变压器线路上的遥测量 系统的可靠性 、 灵活性和可扩展性受到很大的影 Ｒ Ｕ解冻后才可执行 ， 以 Ｔ 所 对解冻命令的进一步 电流、 电压 、 有功、 无功 、 三相不平衡度 、 功率因 响； 针对配电变压器的托 ，Ｓ ／Ｄ Ａ公用移动 保护十分必要。该系统在监控主机和各 Ｒ Ｕ中， Ｇ ＭＣ Ｍ Ｔ 可靠性强、无需单独组网建 设计了—个 ２ ６ ５ 个字节 （６ ） １ 位 的关键代码库 ， 由 素等） 、 遥信状态（ 缺相状态 的 女 Ⅱ 在线监视和故障 通信平台覆盖面广 、 纪录功能（ 如故障录波等） 实现了对配电变压器 设 、 ； ｈ 数据传输速率高 、 可扩张 ｌ强、 生 不受地域 和距 监控主机随机生成—个 ２ ６ ５ 字节的取码顺序 ， 如： 两侧 开关的遥控控制 ． 系统具有与现 有配 电 离限制 。因此 ， Ｇ Ｍ Ｃ Ｍ ｃ ． 采用 Ｓ ／Ｄ Ａ公用移动通信方 ３ ， ４１３ ， ２ ， …等， ９５ ０ 并将此顺序表传送至各 Ｒ Ｕ Ｔ， Ｓ Ａ Ａ系 Ｃ Ｄ 统互联的接 口 可以将所有的信息转发 式是最好的选择。本系统采用 ｃ Ｍ ２ Ｏ ＿ ｘ ， Ｄ Ａ ０ ｏ ｌ 分 系统每执行一次遥控操作（ 包括解冻 ） ， 就改变一 给 Ｓ Ａ Ａ系统并可以接收 Ｓ Ａ Ａ系统的控制 组无线 数据技术，Ｄ ２ ０ —Ｘ是 Ｃ ＭＡ ０ ０ 次关键代码， ＣＤ ＣＤ Ｃ ＭＡ ０ ０ １ Ｄ ２０ 一旦执行完 ２ ６ ５ 次操作后 ， 再次生成 命令； 系统中设置 了Ｗｅ 服务器 现了对配电 的第 ｌ ｃ ｋ ｂ 阶段 全兼容 Ｉ ９ 的第 ３ Ｓ ５ － 代通讯系统萁 取码Ｊ 序表，以此类推。需要指出的是，不同的 顷 变压器的远程在线监视；． 中采用基于 Ｃ ＭＡ 空中接 口标准依照的是 ＥＡＴＭＩ－ ０ ０协议， ｅ 系统 Ｄ Ｉ ／Ｉ Ｓ２ ０ 采 Ｒ Ｕ， Ｔ 关键代码库是不同的 ， 而且取码Ｊ序也是不 Ｉ 颐 ｌ ｘ高速分组数据网络的 Ｖ Ｄ Ｐ Ｎ组网方式艘 得无 用码分和频分结合的多址技术 目 ．基于 Ｃ — 同的。 。２ ２ Ｄ 采用该项设计可改变关键代码技术 ， 可以确 线监控装置能够通过 Ｃ ＭＡ １ Ｄ Ｘ网络与企业 网进 Ｍ ２ ０ － Ｘ Ａ ０ ０ １ 技术的组网方案设计。 系统网络如图 保系统具有很强的抗重放功能和抗攻击眭， 从而 中心与监控装置之 间的 ２ 所示主 要 由 测控装置、Ｄ Ｃ ＭＡ网络和 Ｉ ｅ ｔ 更进一步地提高了系统的安全性。即使是系统设 ｎ ｍｅ 网 ｔ 通信通过 Ｕ Ｐ Ｄ 点对点的方式实现。 络、 通讯服务器和监控管理工作站组成。 计与维护人员， 也无法知道下一次的解冻代码 ， 因 １城市配 电变压器监控系统构成及工作过 此可防 Ｉ Ｅ 该类 ＾ 、 员对遥控的影响。 ．应用 Ｃ Ｍ ３ ４ Ｄ Ａ 多路复用技术，部分重要配变的视频监控信息和 程。城市配电变压器实时监控系统结构如图 １ 所 示。 监控信息经过调制及频谱扩展后可占用相同频率 和同一地址段进行异步传输。该技术具有抗干扰 能力强 ， 保密性能好， 容量大并且充分利用网络带 宽资源等优点。 ４结论。该系统作为试验项目已经在城市配 电变压器监控现场稳定运行 。该系统采用基 于 图 ２ 系统通讯 网络 图 Ｃ Ｍ ２ ０ － Ｘ的无线通信模式， Ｄ Ａ ００１ 具有通信速度 投资低 、 免维护、 可靠性高等优点。总之， 随着 综合考虑数据量、 安全 眭、 可靠性 、 网络状况 快、 图 １ 系统框 架 结构 图 与成本等因素 ， 采用下述组网方式 ： 各变压器测控 Ｃ Ｍ Ｄ Ａ技术的进一步发展 、 推广和成熟基 于 Ｃ — Ｄ 系统主要由变压器监控装置、 无线通讯管理 装置的无线通讯终端通过基于 Ｃ ＭＡ１ Ｄ Ｘ分组域 Ｍ Ａ的监控系统的可靠 ｌ 生 和稳定性将进一步提高， 服务器、 变压器监控工作站 、 ｂ Ｗｅ 服务器等模块构 的 Ｖ ＤＮ专线网连接到监控主站的通讯服务器设 本文所没计的监控系统必将有更广阔应用前景。 Ｐ 参 考文献 成。变压器监控装置是—套能独立运行的配电变 备上；本系统 Ｃ ＭＡ１ Ｄ Ｘ网络部署 Ｖ Ｄ Ｐ Ｎ业务时， 压器运行状态实时测控设备． 主要用于采集配电变 采用 Ｃｉ ｔ ｏＳｒ ｒ ｌ ｎ Ｔ ｅ ｅ 的模式和简单 的 Ｉ＋ ２ Ｐ ［ 刘沛骞＇ 俊杰等基 于Ｇ Ｒ 的配电变压器实时 ｅ ｖ ＰＬＴ １ ］ 陈 ＰＳ 压器的各种实时运行信息（ 包括故 障录波） 和执行 技术， 支持固定 Ｉ Ｐ地址和数据加密功能， Ｄ ＶＰ Ｎ具 监 控一 体化 系统们吨 网技 术２ ０２９ ）８ －４ ０ ５ （： ２ ８ ６ 远程操作命令。变压器监控装置通过无线通讯管 体的网络结构如图 １ 虚线示 。通讯服务器把接 ｌ１ 中 ２陈烈辉．Ｄ Ｘ在广 东省电力监控系统 中的 Ｃ ＭＡ １ 邮 ２ ０ ， ｏ１） １２ ： － 理服务器把信 发布到局域网上旌 在局域网上的 收到的数据在监控主站局域网内转发给隔离开关 应用 ． 电设计技 术 ， ０ ５ ｌ（ｏ ２－ ４ ］ Ｃ ＭＡ １ 变压器监控工作站获得信息 通过专线网接口把 监控工作站 ， ｂ Ｗｅ 服务器，构成 了 Ｃ Ｍ Ｄ Ａ移动 网 『文波．Ｄ Ｘ无线网络技术在数据传输 中的 ３ 信息 转发给上—级配电 Ｓ Ａ Ａ系统 。 ＣＤ 管理 人 员可 络数据传输系统。Ｃ Ｍ Ｄ Ａ数据终端单元（ Ｔ ） Ｄ Ｕ 上 应用及研究Ｉ１ ｚ． 河海大学软件工程专业， ０ ５ ２０． 以通过变压器监控工作站实时监测变压器的运行 电后 ， 主动与通信服务器建立连接。此方案具有成 １］ 浅析 Ｃ ＭＡ２０ Ｘ与 Ｇ Ｒ ＿张赞． ４ Ｄ ０ ０１ Ｐ Ｓ的区别阴． 电 信 １Ｏ １３ ． 状态ｊ 可通过无线通讯管理服务器 向变压器监控 本低 、 丕 通信质量稳定、 生呼、 安全ｌ 运行可靠等特 。 子 质量 ， 息通信 卷 ��
科 技论 坛 Ｉｌ
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基于 Ｃ Ｍ Ｄ Ａ的城市配电变压器监控系统的设计
（ 东电网公 司清远供 电局 ， 东 清远 ５ １０ ） 广 广 １５ ０
摘
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要 ： 计 了基 于 Ｃ ＭＡ２０ 一 Ｘ分 组 数 据 网 络 的城 市 １ｋ 配 变监 控 系统 。 系统 利 用 Ｃ 设 Ｄ ００ Ｉ ０Ｖ 该 ＤＭＡ １ 分组 域 的 Ｖ ＤＮ专 线 网．