无线透传实施方案

变电站无线监测系统

透传模式实施方案

1、概述：

电力调度自动化系统由调度中心主站系统和变电站监控系统(RTU)两大部分组成。主站系统通过RTU可实现实时数据的采集、电网实时运行状态的监视与显示、实现远程控制与调节、事故报警、越限/变位报警、数据计算统计、自动化系统运行状态监视、事故追忆等功能。

目前， RTU和主站系统之间的传输通道主要有光纤、微波、电力线载波和通信电缆等多种通信方式。随着电力市场化的不断推进，要求为社会提供更加可靠、优质的电能。随着电力系统的不断完善电力管理的范围也不断地扩大，很多用户终端站和偏远的变电站都纳入了管理的范围，但是由于这部分变电站都地处偏远，不具备安装上述有线通道的条件（主要是铺设的成本过高）。而各通信运营商的无线数据网络却能覆盖这些区域，因此，利用现有的无线数据网络传输电力数据，就能够实现这些变电站的数据监控和管理，而且还能降低铺设和运行的成本。同时还可以降低日常的维护成本。在申请了无线业务后，无线数据网能够可靠的提供一个传送速率在150kBps的能够24小时进行传输的通道，完全能够满足电力数据传输的需要，通过申请vpdn的业务可以保证网络数据传输的安全。因此，在投入成本不是很高的情况下，增加无线数据通道作为偏远变电站的数据通道或者是变电站的备用通道，是完全能够满足电力系统的要求的。

2、系统简介

无线透传模式是我公司TY400无线监控系统中一种较经济而又稳定高效的运行方式，该模式下TY400系统在厂站---通道---主站的调度监控系统中提供通道的功能。系统本身的各功能模块融为一体成为一条数据通道。对于厂站和主站来说与其他常规通道变电站的运行没有区别。形像的说TY400就像厂站与主站间的一条光纤，不对数据做任何处理，只提供数据的传输。系统由以下三个部分组

成：

◆主站平台

◆终端设备

◆无线网络

2.1主站平台

主站平台完成与终端装置的链接、终端采集数据的汇集和整理；通过专用网络（或公共网络）可以登陆联通或移动通讯网络，主站平台链接程序就会在网络上找到已经登陆到网络的终端通讯模块发来的申请连接的指令，建立相应的链接后主站和终端就建立一条透明的传输通道，终断采集的数据就会送到监控中心进行处理，主站下发的指令也会通过这个通道下发到终端装置得到实施，主站平台收到终端的数据后可通过转发程序将数据转发至指定的串口或专用的规约转发服务器，与该串口或规约转发服务器通讯的调度系统前置机便可以像常规站一样实现与厂站RTU的通讯。工作原理如下图所示：

2.1.1功能特点

◆通讯状态实时显示

◆通讯报文实时监视

◆串口配置方便灵活

◆报文显示一键存储

◆终端登录历史记录

◆远程修改终端配置

硬件需求：服务器一台；多串口服务器（如有两个以上厂站需配置）

软件需求：TY400透传平台一套；

网络需求：Internet公网（需固定IP）或电信运营商VPDN专有网络；

2.2终端设备

终端设备负责现场的数据采集、处理以及上传，包括数据处理和无线通讯两个单元。数据处理单元对现场RTU及主站的通讯数据进行接收与转发，无线通讯单元是负责查找无线网络自动和主站IP建立链接的部分，无线通讯单元内有安插通讯卡的卡槽，安装通讯卡后，首先要将主站的IP地址先写入通讯模块内，这样当终端模块运送到现场上电后，通讯模块就会自动登陆网络并查找主站，与主站建立链接，无线终端模块具有自动查找网络建立网络连接的功能，它会在上电后自动查找主站地址建立连接，掉线后会自动恢复连接，期间不会要求用户作任何操作。通讯模块透明传输数据。设备是基于GPRS/CDMA数据通信网络的终端产品，内嵌PPP、TCP/IP、DDP等多种协议，以实现站端到数据中心远程透明数据通信。实际带宽可达到50Kb/s。装置与数据中心采用加密ID 验证登录，有效保证用户数据安全。

硬件需求：TY400无线终端一台；

网络需求：有相关电信运营商无线网络覆盖；

2.3 无线通信网络

对于厂站端只要有手机信号覆盖的区域，我们的无线终端均可提供数据服务，主站端可采用公网或专网两种接入方式，公网接入方式简单快捷，只需提供一个固定的IP地址的相应端口即可实现与厂站通讯。而专网接入方式有更高的安全性，专网方式需要向相关的电信运营商申请（目前我国三大电信运营商均提供VPDN业务，具体办理视实际情况而定）专网建成后系统整个数据传输是在虚拟的私有网络中，使系统更加安全稳定。

2.3.1通信原理

上传信息：来自RTU的信息首先由CDMA /GPRS IP路由器进行TCP/IP协议封包和无线调制解调，再通过CDMA /GPRS移动数据网络向前置机/数据服务器传送，经主前置机/数据服务器处理、存储后，向网上广播，各工作站收到信息后进行相应处理。

下传信息：来自工作站的信息首先传送到主前置机/数据服务器，由其处理后发送到CDMA /GPRS路由器进行TCP/IP协议封包和无线调制解调，再通过CDMA /GPRS移动数据网络发送到RTU。

2.3.2CDMA1x/GPRS比较有线通道具有以下优点：

◆投资较少，设备安装方便。

◆终端价格比较低。

◆资费便宜，计费合理。

◆能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。通信质量稳定可靠，永

不掉线。

◆网络接入更加直接方便。

◆覆盖较好。比较很多无线数据网络（集群，双向传呼，CDPD，）而言，

其网络覆盖是最好的。

3、方案设计

TY400标准的系统配置如下图

3.1设计依据

●GB/T2887-89 计算机场地技术条件

●GB50229-96 火力发电厂与变电所设计防火规范

●GB/T 16435.1-96 远动设备及系统接口（电气特性）

●GB/T 15153－94 远动设备及系统环境条件和电源

●GB/T13729-92 远动终端通用技术条件

●GB/T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件

●DL/T621-1997 交流电气装置的接地

●DL/T630-1997 交流采样远动终端技术条件

●DL476-92 电力系统实时数据通信应用层协议

●DL451-91 循环式远动规约

●DL 5003－91 电力系统调度自动化设计技术规程

●IEC-870 远动设备和系统

●IEC870-5-101 基本远动任务配套标准

●DL/T634-97 问答式远动规约

●DL/T559-94 220-500KV电网继电保护装置运行整定规程

●DL5002-91 地区电网电力调度自动化设计技术规范

●DL5003-91 电力系统调度自动化设计规程

●DL516-93 电网调度自动化运行管理规程

●DL/T634-1997 远动设备及系统

3.2 方案模式

标准配置图为TY400标准的结构框图，系统具有自己独立的监控平台，适用于建设独立的集控中心等需求。本方案中集中介绍TY400透传模式下的网络结构。

针对不同的用户需求和实际情况，我们的主站平台在透传模式下有三种不同的工作方式。三种工作方式在无线透传上的工作原理相同，只是在接入系统中有相应差别。这里对 TY400的工作原理不再累述。