配电变压器的在线监测技术
方案，提出了基于全球移动通信系统GSM （Global System for Mobile communication）短信技术的配电变压器在线监测系统的设计方案。

关键词：配电变压器;在线监测;GSM;DSP
配电变压器在线监测系统是一个信息集中管理系统，信息采集点是配电变压器，采集对象为配电变压器各项运行数据。

系统主要组成为现场终端、通信信道和主站中心平台。

以下将对配电变压器监测终端、信道传输及功能进行系统的阐述，并对本系统的功能做一个详细的归纳。

其中信道传输作为重点研究对象。

一、配电变压器监测终端
监测终端部分的硬件系统由数据采集和信号处理两部分组成。

1.1数据采集部分
数据采集部分由信号转换与调理电路、采样同步控制电路、A/D转换电路组成。

采集模式为220V三相交流电压，5A三相交流电流共六路通道同步采集，A/D采样并行输出。

采用同步锁相系统控制采样频率，使采样频率和信号基波频率同步变化，可消除频率泄漏。

首先系统通过电流互感器和电压互感器采集配电变压器运行中实时电流信号和电压信号，然后经过放大，低通滤波等信号调理模块送人A/D转换器，把模拟量转换为数字信号送入数字信号处理器（DSP）。

如图1所示：
图一
A/D转换器电路以及型号选择：
A/D转换器选用ADS7864。

ADS7864具有6个输入通道，每个通道都带有一个采样保持
器，内部与两个独立的逐次比较转换器，可以同时进行2个通道的转换。

输出具有FIF0，为二进制补码。

1.2数据的处理部分
本设计的DSP芯片选用VC5409作为监测终端数据处理部分的核心。

该芯片属于美国TI 公司生产的54XX系列DSP中的一款，这一系列的芯片具有相同的内核结构，只是配置了不同的片内存储器和片上外围设备。

数据信号处理器（DSP）的优点
DSP控制器具有用于高速信号处理和数字控制功能所必要的结构特点，同时还具有单片电机控制应用所需的外设功能.DSP内核具有高性能的运算能力，使得其芯片可以对复杂的控制算法进行实时运算。

二、信道传输
2.1传输方式的选择
我国的通信系统主要有以下几种通信方式：电力载波通信、光纤通信、微波通信、电话拨号、普通电台无线通信等。

其各自的特点见下表：
图2 配电网通信方式性能比较
所以根据以上的分析，以及我国通信系统的现状，利用全球移动通信系统GSM公众无线通信网的SMS服务传输远程数据具有一次投入少、运营成本低、可靠性高、免维护的特点，可以作为有配电网在线监测系统的主要通信方式。

系统网络如图3所示，主要由终端检测设备、终端设备通信模块、GSM通信网络、通信管理器、管理工作站组成。

2.2数据的发送
众所周知现有的GSM网络技术十分的稳定，现在的GSM系统能提供多种不同类型的业务，
包括语音业务、数据业务和短消息业务等，本设计中只利用了其中的数据业务和短消息业务。

数据业务为数字移动通信网的用户之间、数字移动通信系统的用户与和其联网的所有用户之间提供双向的三类传真和可视图文的传输服务。

短信业务包括两种方式：点对点短消息业务和点对多点的小区广播业务。

三、主站
配电自动化系统的功能主要由计算机主站实现。

主站是配变自动化系统最主要的人机界面，各种数据信息都是通过主站计算机系统显示、打印、保存。

主站是配变自动化系统的核心，通过通信信道采集集中器的信息进行处理和数据管理，完成低压配变实时监测和低压用户远程抄表后的信息分析与处理，生成各种运行分析报表，实现系统设备管理、监测信息输出、报警、控制等功能。

四、系统功能
4.1实时监测
实时监测配电变压器各种运行参数，包括电压、电流、有功（无功）功率、有功（无功）电能量、功率因数等。

同时能够监测各仪表的运行状态，及时发现电压互感器有无开路等用电异常情况，实现对配电网运行监视和远程控制。

4.2电能管理
线损分析。

按行政区（或供电区）、线路、变压器台区等进行线损分析。

线损分析可以年、月、日或不固定时段形成统计分析报表和曲线。

负荷跟踪与预测。

根据各时段负荷分布，做到电能合理配送，实现削峰填谷，降低负荷波动。

4.3供电可靠性管理
事故预防。

及时掌握配电网的运行状态，合理调整配电网运行方式，及早发现并及时消除事故隐患，保证配电网的可靠运行，提高供电可靠性。

状态检修。

全面掌握配电网及其设备运行状况，及时在线诊断设备，研究运行设备的实际状态、变化趋势和变化规律，作出科学的预测和评估，实现配电设备状态检修，达到提高维护效率进而提高供电可靠性的目的。

五、结语
随着我国经济的高速发展，城市用电量的日益增加，城市配电的安全可靠性也日益重要。

配电变压器的安全可靠决定了配电网的安全可靠运行，本文所述的变压器在线监测技术是保障电网可靠运行的基础，而安全可靠地向社会供电，也是维持社会安定的必要条件。

因此，配电自动化的实施，不仅具有可观的经济效益，还有着巨大的社会效益。

参考文献：
[1]王晓莺.变压器故障与监测[M].北京：机械工业出版社，2004.
[2]王海鹏，曾嵘，何金良.利用GSM网络实现配电望远程数据采集的可行性分析[J].高压电器，2002，38（5）：12-15.
[3]吴玉田，王瑞光，郑喜凤，等.GSM模块TC35及其应用[J].计算机测量与控制，2002，10（8）：557-560.
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