摘　要：本文論述了配網自動化系統(tǒng)對通信系統(tǒng)的要求及GPRS通信系統(tǒng)的組成和特點，從通信的可靠性、實時性、雙向性三個方面討論了GPRS通信方式能滿足配網自動化的要求。根據(jù)配網特點，對GPRS與光纖通訊方式作了比較。 關鍵詞：配網自動化　GPRS　通訊 1 引言 　　配網自動化系統(tǒng)就是利用現(xiàn)代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理的系統(tǒng)。 　　通信系統(tǒng)是配網自動化系統(tǒng)中的重要系統(tǒng)。配網自動化系統(tǒng)要通過可靠的通信手段，將控制中心（主站）的控制命令下發(fā)到各執(zhí)行機構或遠方終端，同時將遠方監(jiān)控單元（RTU、DTU、TTU、FTU等）所采集的各種信息上傳至控制中心（主站）。通信系統(tǒng)的好壞很大程度上決定了配網自動化系統(tǒng)的優(yōu)劣。 　　為滿足配網自動化的要求，通信系統(tǒng)必須滿足以下要求： 　?。?）通信的可靠性。要長期經受惡劣環(huán)境的考驗，如雨雪、大風等；且會受到較強的電磁干擾或噪音干擾；此外不能受停電和故障的影響。 　?。?）通信的實時性。配網自動化系統(tǒng)是一個實時監(jiān)控系統(tǒng)，必須滿足實時性要求。按照配電系統(tǒng)自動化規(guī)劃設計導則要求，配網自動化主站系統(tǒng)應在3—5s內更新全部RTU、FTU等的數(shù)據(jù)。 　?。?）通信的雙向性。在配網自動化系統(tǒng)中，不僅有數(shù)據(jù)的上傳，還有控制命令的下發(fā)。因此，通信系統(tǒng)必須具有雙向通信能力。 　　除了考慮以上三個要求外，還要考慮通信系統(tǒng)的建設費用、系統(tǒng)的可擴充性、使用和維護的方便性。 　　目前，配網自動化系統(tǒng)多采用光纖通信的方式。光纖通信完全滿足配網自動化系統(tǒng)對通信的可靠性、實時性、雙向性的要求。但是，光纖通信建設費用較高，系統(tǒng)的可擴充性、維護的方便性較差。 　　隨著GPRS無線通信技術的發(fā)展，為配網自動化的通信系統(tǒng)提供了新的解決方案。 2 GPRS系統(tǒng)概述及特點 　　GPRS 是通用分組無線業(yè)務（General Packet Radio Service）的簡稱，是在現(xiàn)有GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種高效、低成本的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。 　　GPRS系統(tǒng)具有以下特點： 　　（1）永遠在線。GPRS提供實時在線功能“always on line”，無線通信終端設備一開機就能自動附著到GPRS網絡上，并與數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路，隨時收發(fā)數(shù)據(jù)，具有很高的實時性。 　?。?）高速傳輸。GPRS網絡的傳輸速度最快將達到171.2kbps，完全可以滿足用戶應用的需求，下一代GPRS業(yè)務的速度可以達到384kbps。 　　（3）組網簡單、迅速、靈活。GPRS無線DDN系統(tǒng)可以通過Internet網絡隨時隨地的構建覆蓋全國的虛擬移動數(shù)據(jù)通信專用網絡，為廣大中小用戶提供接入便利，節(jié)省接入投資。 　　 　　（4）按流量計費。GPRS無線通信終端設備一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時不收費用，費用結算形式靈活，可采用包月包流量計費方式。 　　（5）通信鏈路由專業(yè)運營商維護。免除通信鏈路維護的后顧之憂。 　　（6）防雷擊。GPRS無線通信終端設備的發(fā)射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺傳輸容易引雷擊壞設備的缺點。 3 GPRS無線通訊系統(tǒng)的組成 　　GPRS無線通訊系統(tǒng)由遠程終端、數(shù)據(jù)傳輸網絡、監(jiān)測中心三部分組成。 　　（1）遠程終端： 　　遠程終端位于配電網聯(lián)絡、分段開關等設備位置，通過RS-232/422/485接口直接連接到開關上，實現(xiàn)對開關參數(shù)的采集、存儲、預處理，經過TCP/IP協(xié)議封裝加密后，通過內嵌式GPRS模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS網絡最近的BSS移動基站，通過GPRS網絡傳送至監(jiān)控中心，實現(xiàn)設備和監(jiān)控中心系統(tǒng)的實時在線連接。同時，遠程終端還可將監(jiān)測中心發(fā)送的遙控指令傳給開關控制模塊，對開關進行控制操作。 　　（2）數(shù)據(jù)傳輸網絡： 　　遠程終端采集的數(shù)據(jù)經處理打包后轉換成在公網數(shù)據(jù)傳送的格式，通過GPRS無線數(shù)據(jù)網絡進行傳輸。GPRS網絡通過SGSN（Serving GPRS Support Node GPRS服務支持節(jié)點）、GGSN（Gate GPRS Support Node GPRS網關支持節(jié)點）設備與GPRS運營商路由器連接。GPRS運營商路由器與監(jiān)控中心通過DDN數(shù)字數(shù)據(jù)網專線連接。 　　 　?。?）監(jiān)測中心 　　監(jiān)控中心服務器申請配置固定IP地址，采用GPRS運營商提供的DDN專線，與GPRS網絡相連。數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心后對接收的數(shù)據(jù)進行還原處理。 4 GPRS可以滿足配網自動化的要求 　　根據(jù)配網自動化對通信系統(tǒng)的要求，下面從通信的可靠性、實時性、雙向性討論GPRS無線通信方式是否能滿足配網自動化的要求。 　?。?）通信的可靠性。 　　GPRS終端設備由通訊口、傳輸模塊、一個短小的天線組成，工業(yè)級的站端設備完全能滿足戶外使用的要求。 　　GPRS自2001年運行至今，運營商投入大量的人力、物力、財力進行運行維護，網絡非?？煽?。 　　目前，GPRS無線通信方式已在電力系統(tǒng)中大量應用，如配電變壓器綜合測試系統(tǒng)、負控系統(tǒng)。大量的實踐表明，GPRS無線通信方式的可靠性完全能滿足可靠性的要求。 　?。?）通信的實時性和雙向性 　　GPRS網絡接入速度快，支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可提供9.05—171.2kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率（每用戶），能在0.5 —1秒之內恢復數(shù)據(jù)的重新傳輸。每個TDMA幀可分配1到8個無線接口時隙。時隙能為活動用戶所共享，且向上鏈路和向下鏈路的分配是獨立的。GPRS的設計使得它既能支持間歇的爆發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸，又能支持偶爾的大量數(shù)據(jù)的傳輸。 　　每個終端設備僅采集電壓、電流、開關分合位置，主站僅發(fā)送遙信、遙測、遙控、遙調指令，每次數(shù)據(jù)傳輸量在10k之內。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，目前GPRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率在40kbps左右，能滿足數(shù)據(jù)傳輸速率（≥30kbps）的需求。并可根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，通過GPRS運營商對APN專網內的TDMA幀多分配無線接口時隙，保證數(shù)據(jù)傳輸實時通暢。 5 GPRS與光纖通信的比較 由上表分析可知，GPRS在建設費用、施工難度、組網方式、擴充性等方面比光纖通訊方式更具有優(yōu)勢。由于配電網點多面廣，變化較頻繁，對通信系統(tǒng)而言，方便的擴充性尤為顯得必要。在這一點，GPRS遠遠優(yōu)于光纖通訊。 6 結論 　　綜上所述，GPRS通信方式完全能滿足配網自動化對通信的要求。目前，國內的配網自動化系統(tǒng)還沒有采用GPRS通信方式，但是GPRS無線通信方式已在配電變壓器綜合測試系統(tǒng)、負控系統(tǒng)等系統(tǒng)中大量應用。隨著現(xiàn)代無線通訊技術的發(fā)展，特別3G（第三代移動通信系統(tǒng)）網絡的運行，無線通訊能夠提供更高的通信質量和數(shù)據(jù)傳輸速率。無線通訊將在電力系統(tǒng)中得到更加廣泛的應用。