公共GPRS移動通信網絡技術在配網自動化中的實際應用分析

2013-12-12 10:54:48 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：本文通過對GPRS通訊技術在配電線路變壓器運行參數、計量數據采集中實際應用分析，認為GPRS無線通訊技術夠突破配電網絡地域廣大、設備分散、節電眾多的阻礙，幫助電力企業建立一個投資較省、見效快、運行穩

設備名稱	功能	單價（元）
TTU	配電變壓器監控終端	3700
WDL	GPRS遠程無線數據傳控終端	2700
計量柜紅外探測器	防竊電	50
投資		6900

TTU通過計量柜內的多功能電子表的485接口采集計量及設備運行數據，因為我公司前期已經將該線路全部更換為多功能電子表（每只價值900元），因此不需要再重復投資。對于沒有安裝多功能電子表的應該包括該部分計量表計更換的投資。
日常運行費用：

序號	項目	金額
1	供電公司與移動光纖專線聯接租費	1500元/月
2	每個節點GPRS遠程傳送節點租費（經濟套餐）	20元/月
合計		1520元/月

對于一條線路來說安裝投資就是該線路配電室數量（配電室有2臺變壓器的可以用一套配電變壓器監控終端輪流采集數據。
10kV新風線共有41個配電室，因此安裝投資為28.29萬元，每個月運行費用為：1500+41×20＝2320元，每年運行費用加上安裝投資合計31萬元。
6、經濟效益和社會效益：
本系統在配電線路應用后可以實時監控線路上各客戶用電量及電壓電流、功率因數等數據，對于保證線路安全穩定運行，保證設備經濟運行和防范竊電有很好的效果。
根據我公司客戶服務中心提供的數據2003年新風線平均供電量為337萬千瓦時，高壓線損率為6.5%，損失電量為21.9萬千瓦時安裝此套系統分析后有效地杜絕了竊電現象，并可通過監控客戶電容補償設備的投切保證負荷功率因數穩定在線路經濟運行的圍內，目前該線路線損率一直穩定在降為2.5%，可以減少的電量損失計算公式為：
337萬千瓦時×(6.5%-2.5%)=13.5萬千瓦時
如果按照該線路每度電0.5元的平均電價計算每年可以減少損失金額約為：
13.5萬千瓦時×0.5元/千瓦時×12月＝81萬元
對于新風線一條配電線路，一年的節能效益81萬千瓦時，不但收回所有安裝投資和支付運行費用還有相當的節余。因為實際應用效果比較理想，我公司2004年又選擇2條類似負荷性質的10kV線路進行了安裝。可以設想，此套系統如果在我公司真正利用起來后經濟效益相當可觀。
另外安裝了該設備加強了對配電變壓器低壓側電壓監控，通過合理調整電壓使得低壓配電、用電設備壽命增長，創造的效益主要體現在低壓設備維護費用的大幅度減少，而且該系統對于電工減員工作也起到了積極的輔助作用。
四、該系統目前存在的問題：
1、TTU電子設備耐壓程度需要改進
TTU與WDL屬于高集成度的電子設備，TTU電壓接線方式是與電能表電壓線并聯，屬于直接從計量柜母線排取電壓，因此TTU的電壓隨著變壓器二次側電壓波動而變化。因為白天安裝設備時正值變壓器高峰負荷期，為保證線路末端電壓質量合格和降低線損變壓器二次電壓一般調到較高水平，以保證高峰負荷二次電壓在220V左右，但是到了晚間零點負荷低谷時，變壓器二次側相電壓會上升到240V甚至更高（從GPRS客戶電壓數據采集演示界面3就不難看出），二次測電壓升高直接反映到TTU上會造成絕緣強度低的被擊穿燒壞，這一現象雖然不多已經發現幾例。我公司已經要求產品廠家加強TTU的絕緣水平。
2、TTU與WDL集成以提高穩定性和降低投資成本。
目前的接線方式是TTU接多功能電子表RS485采集抄表數據，電壓信號取計量柜母線排反應變壓器二次電壓，電流信號取互感器二次電流，WDL接TTU的RS485接口采集所有數據進行無線傳輸。因為電壓電流信號多功能電子表已經采集，TTU沒有必要重復采集，建議將TTU和WDL集成，WDL直接采集多功能電子表信號，這樣就可以省掉一個采集設備，減少了系統一個故障點，對應的設備投資也會相應減少。
3、諧波監測問題
目前10kV客戶諧波管理和治理作為一個重要的新課題已經逐漸被電力公司所重視，我公司從2000年開始開展客戶諧波統計管理和治理工作，但是由于諧波測試設備價格昂貴不利于開展，近幾年諧波測試設備已經逐步向便攜式發展，但是受其價格、體積、重量因素制約不方便展現場測試，我公司已經建議設備生產廠家增加諧波測試電路和芯片。豐富監測設備的功能。
4、完善程序程序
目前數據采集和處理軟件能夠進行實時線損統計，應進一步開發線損簡要分析、負荷預測等功能。
五、結論
應用事實證明基于GPRS通信技術的配網自動化數據采集分析系統將逐步改變以往電力行業配電網設備分散、監控難度大、通訊維護成本高的狀況。可實現對外交流更加快速和高效，降低通信費用、節約企業運營成本、提升企業信息化管理水平。該系統的應用符合電力企業與移動通訊在電力自動抄表和數據采集方面進行合作的發展方向，是一個比較有應用前景的現實方案。