摘要：本文論述了配網自動化系統對通信系統的要求及GPRS通信系統的組成和特點，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
　　
　　一、引言
　　配網自動化系統就是利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術，實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制和配電管理的系統。
　　通信系統是配網自動化系統中的重要系統。配網自動化系統要通過可靠的通信手段，將控制中心（主站）的控制命令下發到各執行機構或遠方終端，同時將遠方監控單元（RTU、DTU、TTU、FTU等）所采集的各種信息上傳至控制中心（主站）。通信系統的好壞很大程度上決定了配網自動化系統的優劣。
　　為滿足配網自動化的要求，通信系統必須滿足以下要求：
　　1、通信的可靠性。要長期經受惡劣環境的考驗，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。
　　2、通信的實時性。配網自動化系統是一個實時監控系統，必須滿足實時性要求。按照配電系統自動化規劃設計導則要求，配網自動化主站系統應在3—5s內更新全部RTU、FTU等的數據。
　　3、通信的雙向性。在配網自動化系統中，不僅有數據的上傳，還有控制命令的下發。因此，通信系統必須具有雙向通信能力。
　　除了考慮以上三個要求外，還要考慮通信系統的建設費用、系統的可擴充性、使用和維護的方便性。
　　目前，配網自動化系統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，系統的可擴充性、維護的方便性較差。
　　隨著GPRS無線通信技術的發展，為配網自動化的通信系統提供了新的解決方案。
　　二、GPRS系統概述及特點
　　GPRS是通用分組無線業務（GeneralPacketRadioService）的簡稱，是在現有GSM系統上發展出來的一種高效、低成本的移動數據通信業務。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。
　　GPRS系統具有以下特點：
　　1、永遠在線。GPRS提供實時在線功能“alwaysonline”，無線通信終端設備一開機就能自動附著到GPRS網絡上，并與數據中心建立通信鏈路，隨時收發數據，具有很高的實時性。
　　2、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業務的速度可以達到384kbps。
　　3、組網簡單、迅速、靈活。GPRS無線DDN系統可以通過Internet網絡隨時隨地的構建覆蓋全國的虛擬移動數據通信專用網絡，為廣大中小用戶提供接入便利，節省接入投資。
　　4、按流量計費。GPRS無線通信終端設備一直在線，按照接收和發送數據包的數量來收取費用，沒有數據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。
　　三、GPRS無線通訊系統的組成
　　GPRS無線通訊系統由遠程終端、數據傳輸網絡、監測中心三部分組成。
　　1、遠程終端：
　　遠程終端位于配電網聯絡、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，實現對開關參數的采集、存儲、預處理，經過TCP/IP協議封裝加密后，通過內嵌式GPRS模塊將數據發送到GPRS網絡最近的BSS移動基站，通過GPRS網絡傳送至監控中心，實現設備和監控中心系統的實時在線連接。同時，遠程終端還可將監測中心發送的遙控指令傳給開關控制模塊，對開關進行控制操作。
　　2、數據傳輸網絡：
　　遠程終端采集的數據經處理打包后轉換成在公網數據傳送的格式，通過GPRS無線數據網絡進行傳輸。GPRS網絡通過SGSN（ServingGPRSSupportNodeGPRS服務支持節點）、GGSN（GateGPRSSupportNodeGPRS網關支持節點）設備與GPRS運營商路由器連接。GPRS運營商路由器與監控中心通過DDN數字數據網專線連接。
　　3、監測中心
　　監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。數據傳輸到監控中心后對接收的數據進行還原處理。
　　四、GPRS可以滿足配網自動化的要求
　　根據配網自動化對通信系統的要求，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。
　　1、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中大量應用，如配電變壓器綜合測試系統、負控系統。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。
　　2、通信的實時性和雙向性
　　GPRS網絡接入速度快，支持中、高速率數據傳輸，可提供9.05—171.2kbit/s的數據傳輸速率（每用戶），能在0.5—1秒之內恢復數據的重新傳輸。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式數據傳輸，又能支持偶爾的大量數據的傳輸。
　　每個終端設備僅采集電壓、電流、開關分合位置，主站僅發送遙信、遙測、遙控、遙調指令，每次數據傳輸量在10k之內。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，目前GPRS實際數據傳輸速率在40kbps左右，能滿足數據傳輸速率（≥30kbps）的需求。并可根據系統的實際情況，通過GPRS運營商對APN專網內的TDMA幀多分配無線接口時隙，保證數據傳輸實時通暢。
　　五、GPRS與光纖通信的比較
　　GPRS與光纖通訊方式的比較詳見下表
　　傳輸方式
　　比較內容 GPRS 光纖
　　覆蓋范圍 全國 區域
　　建設費用 一般 高
　　施工難度 低 高
　　施工周期 短 長
　　計費方式 流量 租憑
　　運行費用 較低 高
　　通信速率 較高 高
　　誤碼率 較低 低
　　可靠性 較高 高
　　實時性 較高 高
　　維護成本 極低 較高
　　組網方式 靈活 一般
　　擴充性 好 不好
　　應用場合 分散、實時數據傳輸 較大數據實時傳輸
　　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勢。由于配電網點多面廣，變化較頻繁，對通信系統而言，方便的擴充性尤為顯得必要。在這一點，GPRS遠遠優于光纖通訊。
　　六、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、負控系統等系統中大量應用。隨著現代無線通訊技術的發展，特別3G（第三代移動通信系統）網絡的運行，無線通訊能夠提供更高的通信質量和數據傳輸速率。無線通訊將在電力系統中得到更加廣泛的應用。