一种可靠经济实用中小水电信息采集解决方案.doc

一种可靠、经济、实用的中小水电信息采集解决方案 北极星电力网技术频道 ?? 作者:佚名 ??2008-5-4 15:58:16???(阅267次) ? 所属频道: ?水力发电 ? ?关键词: ?方案?信息?水电 [摘要]针对目前国内中小水电站信息采集缺乏合适的设备、通道组织困难等难题，提出了一种基于GPRS专网、负控终端的中小水电信息采集解决方案。方案对负控终端作相应的改进，同时解决了GPRS的网络安全等问题，设备投资少、通道优质可靠、实施方便，在建设阶段即可节省大量投资。图2幅。 [关键词]中小水电站信息采集负控终端GPRS网络安全解决方案 1中小水电站信息采集的必要性 到2005年底，福建省已建地方电厂、中小水电站5247座，装机总容量491．9万kW。由于技术、资金等方面限制，绝大部分厂站未实现至调度端的信息采集，成为福建省电网调度自动化无法触及的死角。 根据统计分析，1999～2004年全省中小水电年平均发电量约为90亿kW·h，年装机利用小时约为3500h。如果对全省中小水电进行信息采集，实现优化调度，地区中小水电遇平水年份年装机利用小时可以提高到约3700～3800h，这样每年可以增加收购小水电电量约10亿kW·h左右；以中小水电替代火电发电每kW·h减少0．1元购电成本计，每年福建电网可减少购电成本1亿元左右。此外，实现信息采集后还可最大限度地发挥中小水电对电网的顶峰能力。因此，非常有必要开展全省的中小水电站信息采集工作。 2中小水电站信息采集的难点 2．1中小水电站信息采集的内容 中小水电站信息采集内容主要包括电气量、电能量及水情信息： 1)电气量：有功功率、电压、电流等模拟量；开关位置等状态量；遥控量(远方开停机)； 2)电能量：有功电量、需量等； 3)水情信息：主要采集水位信息。另外在各个地区结合所在的中小水电站设置1～2个雨量站测量雨量信息。 2．2中小水电站信息采集的难点 从上述信息内容来看，需要采集的信息种类很少，量也不大，技术上要实现轻而易举，但实施并不容易。近年来，我省在中小水电信息采集方面进行了多方面尝试，最终都无法全面推广。主要有下面2个难点：1)通道组织困难；2)没有性价比合适的中小水电站信息采集设备。 其中通道组织方面的困难尤为突出。除装机容量较大的少数水电站外，水电站至就近变电所(小部分可到上级调度)通信好一点的有专用电力线载波通道，大部分则只有市话通信手段。要重新组织通道，对于目前电力系统常用的几种通信方式，光纤、微波、电力线载波等投资需几万、几十万元，小水电无法承受；无线电台无法在崇山峻岭中稳定运行；配电载波则因大部分小水电“T”接在35kV、10kV农网线路上，噪声干扰大，需多次转接，且投资每端需万元左右(含耦合设备)，维护工作量大，全面推广也比较困难。 在设备方面，目前最简化的厂站采集终端RTU在技术上实现采集毫无问题，但投资要2万元以上，对于众多装机只有几百千瓦的水电站来说造价也偏高。 很明显，目前常用的方法无法解决中小水电信息采集遇到的问题，在通道及采集设备方面需要一种低成本、性能稳定、功能齐全的解决方案。 3GPRS专网通道解决方案 3．1GPRS通道对中小水电信息采集的适应性 3．1．1GPRS的特点 GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。传输速率理论上可以达到171．2Kbps，实际使用速率40～50Kbps。 GPRS有两大特点：首先，GPRS是随时在线的，也就是说，只要你位于GPRS网络覆盖之内，就可以保证随时在线。其次，按照实际传输流量的字节数计费或者包月收费，可以根据应用要求，合理选择付费方式。 3．1．2GPRS的适应性 1)使用范围 GPRS在中小水电站使用有其局限性，需在有手机信号并开通GPRS的中小水电站才能使用。在方案设计时，曾考虑采用通信质量较好的CDMA通道，由于在农村地区信号覆盖面不如GPRS，不推荐采用。 2)传输速率 中小水电站信息量小，传输速率1．2Kbps即可，因此GPRS能很好地满足传输要求。 3)安全性 GPRS网络为公共网络，按照电力二次系统安全防护的有关规定，GPRS网络不能直接进入调度自动化的实时网络，必须采取相应的安全防护措施。 4)实时性 GPRS数据包传输有一定的延时，一般情况下，在线用户数量越多延时时间越大，延时时间从几十毫秒到几分种时间。中小水电采集信息的内容包括电流、电压和出力功率和发电状态等，信息采集时间或者周期平均为5s，不允许有分钟级的延时。 5)经济性 GPRS通道部分(不包括采集终端)只要花50元买张GPRSSIM卡即可。 6)维护及运行费用 维护主要由GPRS运