一、引言
隨著電力城網、農網改造的逐步完善，一戶一表工程、抄表到戶工作的完成，對線損管理、提高
供電質量、保證供電的可靠性、安全性提出了新的要求。2003年國民經濟繼續保持了持續快速健康發
展的良好態勢，全社會用電量也保持上升的趨勢。近兩年的電力行業體制改革和系統出現電源性缺電
現象，全國大部分地區錯峰用電的情況下，簡單的電能計量已不能滿足對配變的監測管理。反而對配
變的運行狀況的實時測控提出了新的需求。同時對用電營銷管理的科學化和電力需求側管理(DSM)的
智能化需求，要求對配變低壓側進行準確和科學的智能監控，掌握配變的運行狀況并根據需求進行合
理管理，改善供電質量。
二、配變運行實時監控的作用
配電變壓器(簡稱配變)是配電網中將電能直接分配給低壓用戶的設備是低壓(10kV)配電網與用戶
380/220V配電網的分界點。配變安裝于電線桿、配電房和箱式變電站，具有分散、地理環境情況變化
多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設影響等特點。
通過對配變的實時監控，可及時掌握配變的運行情況，防止配變負荷嚴重超載導致設備的燒毀，
三相負載嚴重不平衡導致配變的加速損壞，配變長期輕負荷運行導致的不經濟運行狀態和大量感性負
載運行導致的功率因數過低、高線損等。
對配變運行實時監測、抄取、分析、處理和控制，可以及時調整配變運行狀態，合理配置配變容
量，調整配變的低壓智能無功補償控制等，保證配變安全、穩定、高效的運行。
完善、科學、準確的對配變實時監控，為配電自動化管理提供可靠的運行數據和歷史資料，有效
降低線損，為負荷預測、線損分析、電力需求側管理(DSM)提供準確的數據；準確打擊竊電，負荷預測 指導擴容安裝等；為用電情況、用電性質及用電負荷的增長趨勢分析，在進行系統增容、配變布點選擇等規劃工作提供科學數據；同時提高工作效率，降低勞動成本，科學提高配電管理的自動化水平。
三、配變運行實時監控通訊組網
1．配變運行實時監控通訊組網的問題
配變由于其安裝位置分布、安裝地點等問題，造成設備數量多、運行環境惡劣；地理地形分布不
平衡，比較分散等特點?；谝陨咸攸c，光纖通訊、有線電纜、電力載波通訊組網無論在技術上，還
是資金投入產出比上都不太可行，配變實時監控的通訊組網一直困擾著配變實時監控的推廣、實施。
2．配變運行實時監控對通訊的要求
配變監控的數據量較大，實時性要求不太高，監控終端具有存儲功能，不必每個配變監控終端同
時占用一個通道與配變管理主站通訊。需要具備選點召測通訊功能，配變管理管理員可隨時召測配變
監控終端的實時數據。對特殊的影響配變運行的越限告警信號，配變監控終端要及時上傳到配變管理
主站。主站、終端建設、安裝、維護方便，運行成本低廉。最好可提供透明傳輸通道或可兼容多種通
訊協議。
3．目前通訊組網方案
目前比較適合于配變實時監控通訊要求的和特點的通訊方案有以下三種：
⑴ 公用電話交換網方案； ⑵ 無線數傳電臺方案； ⑶ GPRS方案。
其中⑴、⑶兩種方案屬于公網，⑵方案屬于用戶自建的專用網。
4．公用電話交換網方案
公用電話交換網應用相當普及，有人工作和居住的地方就有公用電話交換網，公用電話交換網不
僅可以用于通話還可以用于數據傳輸，但公用電話交換網方案缺點：
① 需要布專用電話線，向電信公司交納裝機費、每月的月租費和使用費；
② 非透明數據傳輸，MODEM從撥號呼叫到連通需要一定時限。
5．無線數傳電臺方案
無線數傳電臺適用于通訊點分散的數據監控，恰好適用于配變監控，其具有專用的數傳頻段，工
作頻率：220MHz~240MHz。無線數傳電臺方案缺點如下：
① 初次開通需要向當地的無線電管理委員會交納一定費用，每年再交一定的頻率占用費，組網費
用高；
② 通訊距離有一定的限制(平原地帶最遠為50km)，且受建筑物、山體的影響較大；
③ 需要專業人員維護管理，建設、維護費用很高。
6．GPRS方案
基于以上配變自身的特點和以上兩種通訊組網方式的缺點，GPRS數據通訊方案的提出使一系列問
題迎刃而解，科學、有效的解決了配變實時測控的通訊組網難題。
GPRS是在GSM基礎上發展起來的一種分組交換數據承載和傳輸網絡，它采用先進無線分組技術，
可以為水力、電力、交通、銀行等行業提供豐富的無線接入手段，移動GPRS方案具有以下優點：
① 采用透明雙向數據傳輸，鏈路自動維護；
② 只需要向移動公司開戶SIM卡，費用可以采用包月方式使用，運行成本低；
③ 永遠在線，只要激活GPRS，將永遠保持在線，不存在掉線問題，只有在產生流量時才計費；
④ 快速登錄，全新的分組服務，無需長時間的撥號連接過程；
⑤ 高速傳輸，GPRS最高理論傳輸速度171.2kbps，平均帶寬40kbps；
⑥ 支持點對點、中心對多點及多點間的實時、對等數據傳輸，組網靈活，不受通訊距離和區域的
限制，中心對多點的傳輸方式是配變實時監控常用的應用模式；
⑦ 可靠性高，一般數據包傳輸的成功率在99.9%以上。
四、GPRS 的傳輸效率與穩定性
1．數據鏈路傳輸方式
中國移動的GPRS網絡經過實際測試，網絡的數據傳輸質量和穩定性較好，同時考慮到數據傳輸的
冗余性和效率問題，建議采用UDP方式傳輸業務數據，對無冗錯處理的文件數據傳輸可采用TCP方式。
2．用戶數據傳輸效率(用戶數據占網絡層總數據的比例)
采用不同的組網方式、不同的數據包長度，有不同的傳輸效率。下面假設當前最長所能支持的最
大用戶數據包長的情況下，即1024字節包長。
·僅支持GPRS DTU主動發起到數據中心的數據傳輸：最大傳輸效率(w) = 97.3%
·支持雙向主動互傳：最大傳輸效率(w) = 95.9%
3．傳輸時延(從發送到接收數據之間的時間)
不同的數據包長度，傳輸的時延不同。根據目前移動的網絡狀況，一般一個包長為100到200字節
之間的數據包可以在1秒內互傳完畢。大于200字節的數據包平均在1秒到3秒之間可以互傳完畢。
4．有效率：發送成功數據占總發送數據比例
從目前GPRS網絡測試的結果來看，在網絡正常的情況下，一般數據包的成功率都在99.9%以上。
5．穩定性綜合參數：有效率x傳輸效率
網絡有效帶寬和最大傳輸單元(MTU)之間存在著極其重要的關系，一般MTU增大到200字節以上不
會明顯增加帶寬，但會增大平均延遲，測試結果表明MTU的最優大小是250字節左右。
6．鏈路檢測與激活
對于經常性傳輸和實時性要求較高的數據傳輸，通常需要考慮設置心跳功能，以確保電路永遠在
線并激活，心跳間隔根據網絡質量和應用要求進行設置，采用心跳方案的連接運行費用比較高。
五、系統應用GPRS通訊采用的技術
GPRS通訊的最大特點是按流量計費，當然只要合理控制通訊流量，就能有效節約運行成本。
1．數據流量控制技術
配變監控的應用在于監視配變運行狀態，提高用電質量。對配變的監控基本上分考核和監控兩個
過程，需要掌握配變運行的異常數據和狀態，對于穩定運行的數據，只要在允許范圍內，可以不作通
訊上傳處理也可。
根據應用情況，我公司在配電綜合測控儀通訊控制上設計了科學的“數據流量控制器”，可根據
用戶需通過設置“數據流量管理器”死區值和越死區時限來控制數據流量，并確定越上限及下限值，
“數據流量管理器” 死區值和越死區時限隨時從主站下傳給配電綜合測控儀。
采用“數據流量控制器”控制技術可靠的保證了系統的運行，又有效的降低了運行成本。
2．定時報告應用技術
配變監控系統對實時性沒有很高的要求，可以不采用設置心跳功能保持連接，只需要采用設置定
時報告的方式，配電綜合測控儀需要傳送數據時直接激活GPRS模塊進行通訊，主站需要通訊時，采用
發短信方式激活GPRS模塊，與配電綜合測控儀通訊。省去保持連接的維護數據量，節約運行成本。
六、結束語
一戶一表、抄表到戶工程結束，能源緊缺，系統電源性缺電，全國拉閘限電、有序錯峰用電的形
勢下；國家電網公司要求全面推進電力需求側管理，滿足用戶對用電質量和可靠性的要求
