在县级供电企业创建“省一流管理县供电企业”和“国家一流管理县供电企业”达标工作中，变电站的无人值守化是否决性条件之一，而在无人值守化实施进程中，变电站“六遥”（遥信、遥控、遥测、遥调、遥视、遥脉）数据的可靠传输是关键。宁阳县供电公司在创建省一流和国家一流工作中，通信远动数据传输先后经过150MHz无线电台、230MHz无线电台、无线扩频通信系统传输方式，发展到目前的以光缆为载体的PCM综合数据传输方式和基于全球卫星定位系统的GPRS无线数据传输相结合的双通道传输、互为备用的方式。同时，电网调度自动化系统也由初期的RTS-100、RTS-200型发展到现在的能量控制型的iES500综合调度自动化方式。通过不断加强通信管理，提升软硬件功能及业务人员综合素质，使变电站数据得以安全可靠传输，确保了“六遥”功能的实现，为实现变电站无人值守化管理，提升电网调度自动化水平起到了至关重要的作用。


1数据双通道方式传输及特点


在无人值守变电站远动数据的通信中，可以采用数传电台、GSM短消息、光纤接入、GPRS通信等方式。宁阳县供电公司在通信工作中先后摒弃了无线数传电台、无线扩频等通信传输方式，目前采用以光缆为载体的PCM综合数据传输方式和基于全球卫星定位系统的GPRS无线数据传输相结合的双通道传输、互为备用的方式。


1.1PCM综合数据传输方式及特点


PCM设备是通过双绞线或同轴电缆等其他传输介质完成变电站终端设备之间连接的网络设备，能够利用局端交换机配备的2M数字中继口或模拟用户口资源，将话音和数据业务延伸到远端变电站区域，实现越界放号，或者解决双绞线在频带与传输距离的制约。PCM设备通常分为局端机和远端机，局端机将模拟语音或数字信号进行数字化处理，并将线路上的直流信号转化为PCM随路信令；传输系统将2M数字信号复接为高速的数字信号并送至远端变电站。远端变电站的传输系统将2M信号分接下来，远端机对2M信号进行同步、解码、分解。


PCM设备组成包括以下单元：电源/铃流板。电源/铃流板的主要功能是完成电压转换并向系统供电，铃流板用于向变电站内线电话提供振铃，具备状态指示，板上指示灯（绿）指示本板工作状态，灯亮表示工作正常，不亮表示工作异常。


时钟单元。时钟单元主要完成收、发标准E1接口信号，完成标准E1信号的形成与分解，产生各种收发的各种时序信号，指示各种告警信息和各种状态。


话路板。话路板由大话路板和小话路板组成，小话路板装配到达话路板上。局端话路板的主要功能是完成与交换机用户线接口的功能，完成语音编译码、铃流检测、信令译码等；远端话路板的主要功能是完成话路的编码、译码、向用户线馈电、振铃、过压保护以及测试等。


数据板。数据板的功能是完成异步到同步的转换及接口适配，传输变电站监控数据的RS232信号。


EM信令部分。EM信令板完成EM信令的转换及接口，转换完成后，通过光缆网将远端信号传输到主站端，由调度自动化系统接收并转换，进行实时处理。


变电站的“六遥”数据除“遥视”采用PCM综合复用设备上的10-baset以太网口传输以外，遥信、遥控、遥测、遥调、遥脉数据均为RS232信号采用数据板传送。各信号分别经变电站线路单元采集，采集数据传送到综合保护单元汇总。综合保护单元按照统一规约编译成标准RS232信号，传送至PCM综合复用设备上的数据板，由数据板完成转换及接口适配后，经EM信令板完成EM信令的转换，通过光缆网将信号传输到调度主站端，由调度自动化系统接收并转换为实时信号，同步传送至调度工作站及维护工作站，供调度值班人员和远动维护人员使用。


1.2GPRS无线数据传输方式及特点


通过GPRS无线通信，可以建立远程数据设备和本地数据设备两两之间的串口通信连接，将远程数据设备通过GPRSDTU发送的数据，转发至连接在指定串口上的本地数据设备；或将连接在指定串口上的本地数据设备发送的数据，通过GPRSRTU转发至远程数据设备。


GPRS无线数据服务程序功能如下：建立DTU与串口之间的一一对应关系；接收DTU发送的数据，将其转发至对应的串口上；接收指定串口的数据，将其转发至对应的DTU上；对DTU、串口及数据传输进行管理和监控。


针对宁阳电网数据点比较多、对数据安全性及实时性要求较高的实际，我们采用调度中心专线接入，所有点都采用内网固定IP的方案。调度数据中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，并用防火墙进行隔离，在防火墙上进行IP地址和端口过滤。移动为客户分配专用的APN，用于GPRS专网的SIM卡开通该专用APN。得到专用APN后，给所有监控点及中心分配APN专网内部固定IP。


GPRS无线数据传输系统分为三个部分，分别是监控终端设备、GPRS数据传输终端、监控中心主站。


监控终端设备主要完成数字量与模拟量的采集。监测点DTU采用固定IP地址的SIM卡。GPRS数据传输终端上电后，它会根据预先设定在其内部的IP地址主动访问中心GPRSDTU服务器，和监控中心建立TCP/IP链路。监控中心服务器建立PPP拨号，进入GPRSAPN内网，获取固定IP地址。当主站要向某个监控终端提出数据请求时，它会根据IP地址和ID号来找到对应的终端，将命令下发到该终端，终端响应后通过GRPS数据传输终端把数据发到网络代理服务器端口，通过端口影射转发到监控中心主站，即完成了一个应答式的通信流程。


GPRS数据传输终端。GPRS数据传输终端实现监控中心主站与监控终端的通信。变电站远动数据通过当地通讯管理机汇总处理后，以RS232接口方式输出，直接与DTU的RS232接口链接，进行数据传输，完成信息的上送与下发。


监控中心主站主要完成人机交互工作。中心服务器主要负责网络数据链路建立和数据收发的透明中转，系统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，主要是数据采集和传输，就是将各种数据从不同的终端根据各种通信协议采集过来，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界面显示给远动监控人员。第四层为高级应用层，所产生的数据供电力调度系统进一步管理和决策用。


变电站的“六遥”数据除“遥视”以外，遥信、遥控、遥测、遥调、遥脉数据均可通过GPRS传送。为实现双通道模式进行数据传输、互为备用的方案，各变电站综合保护单元均有两路标准RS232信号输出。其中一路由PCM综合复用设备传输外，另一路数据直接与DTU的RS232接口链接，通过GRPS数据传输终端把数据发到网络代理服务器端口，经移动公司GPRS网络的APN专线，传送到调度监控中心主站，由中心服务器建立网络数据链路进行数据收发的透明中转后，调度自动化系统接收并转换为实时信号，同步传送至调度工作站及维护工作站。


2数据双通道运行方式安全性自动监测


宁阳县电网调度自动化系统为能量控制型的iES500综合调度自动化方式，由数据库管理主机、工作站、前置机组成。


电网调度自动化系统主要运行参数如下：遥测传送时间＜2s；遥信传送时间＜5s；全系统数据更新周期3～8s；事故推画面时间≤2s；变位响应时间≤2s；主备机切换时间≤10s；遥调命令响应时间≤4s；遥控命令响应时间≤3s。


变电站数据采用双通道传输模式后，自动化主站系统的前置机能对每个厂站的双通道数据的工作状态进行实时监测，能判别出数据是否收发正常、同步正常、误码率高低等状态，若通道出现数据中断、同步失败、误码率高或其他异常情况时，前置机能实时监测并把GPRS无线数据通道定义为主通道工作状态，把PCM数据通道定义为副通道工作状态，同时对工作人员发出“数据中断、同步失败、误码率高”等信号，以尽快对PCM数据通道进行维护处理。两个通道的主副工作状态的切换一般设置为系统自动切换，特殊情况下如需人工检测时也可手动切换。


3结束语


数据双通道传输、互为备用、自动监控和自动切换方案的实施，使变电站“六遥”数据得以安全可靠传输，实现了变电站无人值守化管理，既保证了无人值守变电站的安全运行，提升了电网调度自动化水平，又解放了运行人员，提高了劳动生产率。同时，对于中间传输网络，我们采用租用方式，分别租用了广电局的光缆网和网通公司的GPRS网，凭借他人专业优势，服务于自身业务需求，减少了运行维护费用，实现了企业的利润最大化。