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基于GPRS通信的配电变压器监测系统( 二 )

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前置机负责维护联入的每个终端的IP地址和RTU号，当主站向某个终端提出数据请求时，服务器根据RTU号找到对应的终端，将命令下发到该终端，终端响应后再将数据发给前置机，前置机确认该数据来源于终端后，将数据发给主站，即完成了一个应答式的通讯流程 。

3　监控终端
该监测系统在杭州市电力局的应用中，采用了PEJ／S－3系列配变负荷综合测控仪 。该设备可广泛应用于低压配电线路中进行多种电气参数的测量和记录，并可作为无功补偿装置的投切控制器使用 。其主要功能有：

（1）测量功能

①测量三相电流、电压、有功功率、有功电量、无功功率、功率因数；

②测量三相总谐波电流畸变率；

③测量电压合格率 。

（2）数据记录和存贮功能

①记录和存贮每日三相电流、电压、有功、无功、功率因数；

②记录和存贮每日三相电流、电压的最大值和最小值及对应的发生时刻；

③记录和存贮每日三相电量；

④记录和存贮每日三相无功补偿电容器组投入补偿时间（单位：分钟）；

⑤记录和存贮的每日各类数据保留周期可分为45天，75天，120天 。越限时，数据自动循环刷新；

⑥记录和存贮停电事件记录 。

（3）设置、查询及显示功能

①支持两种参数设定形式：一种为抄表机设定，一种为面板直接设定；

②面板参数设定内容包括：CT变比，起用时间（年、月、日、时、分），预置电容器组投切的无功上、下限，投切装置的手动、自动切换，电压门限 。

4　协议转换器

GPRS协议转换器实现控制主站与终端子站的通讯 。图2为GPRS协议转换器构成图 。三个通信端口分别为：第一个RS232口是信号接入口，直接接终端设备；第2个RS232口接GPRS模块；第三个RS232口为调试端口，与计算机连接进行调试 。3个RS232口的波特率可自行设置 。
　
GPRS协议转换器可通过编程设置其工作方式 。主要实现两种工作方式：

（1）透明转发实现数据的透明转发，将RS232口收到的数据直接通过GPRS无线网络发送；

（2）IEC 870－5－101规约的转发　发送端将RS232口传来的数据依据101规约的格式进行解释和校验，假如不是101规约格式，则不再发送 。

该转换器主程序运行在一个嵌入式处理器中 。程序运行时不断监测两个串口，假如终端有数据，则通过GPRS端透明转发出去，反之亦然 。处理器启动时自动连接主站服务器，连接成功后主动上送一条包括本机IP地址和RTU号的报文 。程序运行过程还实现了看门狗程序，当程序处在不明状态时处理器便会重新启动，程序重新置位 。

5　前置机与主站
主站系统如图3 。最里面层为操作系统及系统软件 。第二层为系统支持软件层，包括数据库系统、电力系统模型、数据采集和传输 。电力系统模型主要指电力系统设备对象化及网络拓扑；数据库系统分运行库、基础库、标准库和历史库四部分；数据采集和传输就是将各种数据从不同的终端根据各种通讯协议采集过来，但并不进行处理，再通过网络分发给需要这些数据的系统 。第三层为基础应用层，将采集过来的数据经过各种处理，通过GUI界面显示给用户 。第四层为高级应用层，它所产生的数据主要是供电力系统进一步治理和决策用 。

上位软件主要完成以下功能：

（1）配电变压器SCADA系统　变压器运行监控，变压器异常情况监控，数据的分析、处理和存盘，RTU的参数设置及状态显示 。既能获得配电网运行的基本信息，又为功能扩充提供很好的基础 。

（2）自动抄表系统　根据设定的时间自动抄录配电变压器和用户的电度数 。并具有电表异常告警，跟踪抄表记录和操作记录等辅助功能 。

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