基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统

基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统

万晓娟

（乌兰察布电业局丰镇供电分局内蒙古丰镇市012100）

摘要：随着我国科学技术不断发展，当今自动化定位检测技术在各个领域中的应用都十分广泛。对于线路相间短路故障的问题，通常会产生过电流，这就可以采用线路电流突变情况判定故障情况。但由于单相接地故障的电流较弱，电弧也存在着不稳定性，这就提高了故障定位的难度，再加上单相接地故障几率非常高，这就需要全面加强单相接地故障的精准性。因此，本文对基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统的结构及应用进行分析。

关键词：GPRS技术；配电线路故障；自动定位系统；结构；应用

GPRS是为了提高全球移动通信系统的传输速率而推出的移动数据业务。在全球移动通信系统的网络上加上交换数据的节点设备，就能够使全球移动通信网络升级到GPRS网络。通信技术是确保电力系统正常运行不可或缺的重要部分，随着无线通信技术的发展，GPRS技术在电力系统中得到了广泛的应用，提高了电力配电线路故障的监测水平。为了进一步发掘GPRS监测配电线路故障的作用，电力部门有必要对GPRS的应用进行深入研究。

1GPRS技术的优势

1.1技术成本低

GPRS技术采用的是封包式的传输方法，并未在频道内进行连续传输，其通信费用是根据所传输资料的传输量来计算的，技术成本较低。而庞大的电力系统有着数量极大的配电线路，为了做好线路监测工作，线路上又分布着众多的监测点，如果通信技术的使用成本太高，会增加电力系统的运行成本，降低电力企业的经济效益。在这点上，GPRS技术很好的满足了电力系统的要求，能为企业节省技术成本。

1.2技术投入灵活

GPRS技术的应用还有极大的便利性，只需要在GSM通信系统上加入数据交换节点设备，就能提供无线通信服务，可以灵活应用到电力配电线路故障监测系统当中。我国电力系统一直处于快速发展的状态，电力配电线路的数量也在逐年增长。因此，线路故障监测点的数量也在增加，简便的GPRS技术可以有效满足新监测点的通信服务需求。

1.3提供实时监测

GPRS技术具有很高的即时性，可以在最短的时间内提供通信服务，满足电力系统的监测需求。电力配电线路的监测就是要时刻关注配电信息，掌握电力的运行状态，在出现故障时及时向维护部门发出警报信息，并提供事故发生时的线路数据，以供维修部门查找事故原因，尽快修复配电线路。GPRS技术的实时监测功能是用于电力监测系统的最大优势。

1.4传输速率高

GPRS技术是基于GSM通信系统的升级服务，主要在传输速率上得到了较大提升，能够实现信息的高速传输。而电力监测系统对通信服务传输速率的要求也并不高，只需要采集线路输电的相关数据，经过整理和分析后传输到系统服务器上，只有很少的数据量。GPRS技术的高速率传输很容易满足电力监测系统数据传输的要求。

2GPRS技术的配电线路故障自动定位系统的结构

2.1GPRS通讯模块

在故障指示器周围安装GPRS通讯模块，用于接收附近的故障指示器信息，如果获得了故障信息，即可自动处理好数据信号，并采用时序控制和地址编码利用无线通信技术将信息发送，发射频率通常为220MHz。GPRS通信原件都集中在铁箱中安装，同时还要加入蓄电池。通常电池充满电后可以保障连续20天连续工作，此期间不需要对蓄电池进行充电。如果距离较短可以采用调频通信手段，通信能量来自导线电流感应，也就是数字化指示器，采用CT二次电流技术即可获取电源，是安装到开关支架上的数字化指示器。远距离则采用GPRS通信模块，架空线路能量来源就是采用太阳能电池板，电缆线路主要是采用特制的取电CT，还可以采用大容量的锂电池。如若长期在阴天环境下架空线路，则要求GPRS模块工作电源要在100mA/5V以上，如果难以得到保障，系统会自动切换到低能耗运转模式（待机），如果出现了故障信号则会快速启动发送信息。

2.2故障指示器

此模块是由故障电流检测电路、数字编码、无线调制发射、就地指示等多部位组成。短路检测的原理是按照时刻表特征，通过电磁感应来测定整个线路中出现的异常情况以及实时故障判定。由于此过程为了适应负荷电流变化，可以应用到电流异常故障检测装置当中。数据判定也十分全面，极大的降低了误动出现几率，只有异常电流经过了指示器才会发出动作。如果产生了短路故障或接地故障，此时指示器会自动启动，通过红灯显示，数字编码也在无线射频作用下传输信息，通讯距离在50m以上，发射频率稳定到220MHz。

2.3GIS平台下的故障定位系统

GIS定位作为整个自动化定位系统的核心，该软件可以将通讯主站所传输的各类信息进行处理、分析，在进行校正之后展开拓扑分析和计算，找到线路故障位置，并在GIS自动化自动平台行显示出来。工作流程为：

第一，把线路故障信息开关状态、指示器信息传输到系统当中，拓扑程序自动化启动对记录信息进行读取，找到报警的线路分段进行下一步分析，分析是否是支线报警，如果不是支线报警则要进入到主干线检测；第二，如果是支线报警，需要对报警数据将进行分析，结合最终分析结果得出报警信息。在通讯主站采集信息时，可能会出现误报情况，并且在指示器上呈现。可以配合智能校正模块，主要分析拓扑网络，过滤掉错报信息，同时还能补充漏报内容。

3基于GPRS技术的配电线路故障自动定位系统的具体应用

3.1准确处理故障信息

GPRS技术在配电线路监测系统的运作过程中会自动监测异常数据，并在信息处理系统中对数据进行分析，判断事故发生的原因，同时找到事故发生地点。GPRS技术能把数据信息可视化，在计算机中转换成便于分析的图形或文字，准确处理故障线路点所检测的信息数据。在具体应用当中，数据传输系统有很强的客观性，会根据设定的正常数据来判断当前线路是否发生故障，不会遗漏任何异常数据。

3.2及时传输故障信息

在电力配电线路监测系统中，GPRS技术传输数据信息的效率也特别高。每个监测点都设置信息采集终端，减少了数据传输的复杂性，相应的数据都能及时发送到中心服务器上，让监控人员可以随时掌握线路运行的状况。在高速的数据传输功能下，电力监测部门管理对电力系统的管理将更加方便，一旦出现线路故障，维修人员可以在第一时间修复事故线路，确保配电线路的运行效率。

3.3统计线路运行信息

在对线路进行检测的时候，GPRS技术还能统计配电线路日常运行的信息，了解电力传输的状态，保存监测系统工作的历史记录，便于工作人员对相关数据进行查询。在对动态信息的分析中，线路管理人员还能不断改进线路的运行规划，结合故障多发点的具体情况来制定合理的线路铺设方案。

结束语：

在配电线路故障自动定位系统中应用GPRS技术，能够实时分析线路故障，进行定位，并做好应对措施，减少了人力物力的浪费，与以往相比更加安全可靠；另外，还能够根据事故实际情况，及时发送故障信息的分析记录，有利于更好开展故障分析工作。同时也降低了电网投资成本，提高系统监测效率，减少线路故障对用户带来的不便，供电可靠性得到大幅提升。

参考文献：

[1]GPRS技术在电力配电线路故障监测系统中的应用[J].王小康，孟莹.中国新通信.2015（07）

[2]GPRS技术在电力配电线路故障监测系统中的应用[J].焦泓茗.硅谷.2014（17）

[3]分析GPRS技术在电力配电线路故障监测系统中的应用[J].张宗胜.电子制作.2015（15）