GPRS技术在无功补偿中的应用
时间：2021-04-09 07:59:18 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要：本文引人基于GPRS 的 远 程 无线通信手段，同时设计开发了上位机软件，提供图形化的操作界面。使得在办公室可以随时与任何一个控制器通信，不论控制器安装的物理位置如何，只要在移动信号覆盖的地方都可以实时操纵。极大地简化了工作过程，节省了人力物力。
关键词：供电公司 GPS 无功补偿
0 引言
无功补偿是用电过程中一个非常重要的环节，交流电在通过纯容性或者纯感性负载的时候并不做功，为无功功率。在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率，减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件无功补偿过程由无功补偿控制器来自动控制。控制器可以检测局部电网的功率因数，并自动控制电容柜，对电容器实施投人和切除。控制器需要进行整定值的配置，并对投切动作进行记录。为了了解控制过程是否正常，需要读取和写人控制器的相关数据，这就需要与控制器进行数据通信。以往采用的通信方式如红外、近距离无线、电力线载波、电话线Modem以及短信等，都存在一定的局限性，给工作带来不便。为此，应用GPRS远程系统已势在必行。
1．原有通信手段
为了与控制器进行通信 ，以往采用的通信手段包括:红外、近距离无线、电力线载波、电话线Modem以及短信。
2．GPRS的数据传输能力
GPRS( General Packet Rad io S erv ice)即通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端、广域的无线IP连接。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，直接与IP网络对接(Internet即为IP网络)。虽然GPRS被称作2.5G(即2.5代)技术，是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。在 3G移动通信系统中，这一技术将得到延续和增强移动通信中数据传输的早期技术采用电话 拨号方式，为电路交换数据业务(CSD)，数据速率很低(9.6 kbps)，早期的WAP上网即为此种技术，按照时间收费。而GPRS通常按照流量收费(或者包月、包年的方式)，允许永远在线，它的数据传输速度不是WAP所能比拟的，理论最大速度为115.2 kbps。相对而言，CSD就是无线拨号上网(对应于电话线Modem上网)，而GPRS就类似于宽带上网(当然，到3G时代才是真正的宽带)。补偿控制器数据通信的传输速率要求。
3．DTU模块及功能
DTU( Data transmit Unit )即数据传输单元，它能够将数字化仪表或设备的中的数据远程传送到指定的数据中心，设备与数据中心的物理距离不限，可用于任何需要数据传输的场合。数据传输过程为透明传输,DTU不对数据作任何的解析和处理。选用某公司生产的GPRS DTU产品，该产品采用西门子公司的无线模块(号称是世界上最小巧的无线模块)，以及32位的单片机，具有良好的性能151。全部配件包括。rU模块、电源适配器、串口线以及天线。同时，该DTI的配置方法非常简单，便于使用。
其主要特性:
①多种可选的工作方式。②简便的参数设置方法。③并行处理。
4. 客户端软件设计
4.1 功能设计
客户端要能够实现如下功能：1.登陆通信服务器，2.获取所有在线DTU的信息，并显示DTU列，3.数据收发功能
4.2 软件开发工具
客户端软件采用 C++Builder 6.0开发。C++Builde:是Interprise (Borland)公司推出的基于C+十语言的快速应用程序开发(Rapid Application Development, BAD) I.具，与Delphi的界面和程序设计方式完全类似。它是最先进的开发应用程序的组件思想和面向对象的高效语言C++融合的产物。C++Builder充分利用T已经发展成熟的Delphi的可视化组件库( Visual Component Library,VCL)，吸收了Borland C ++5.0这个优秀编译器的诸多优点。C+ Builder结合了先进的基于组件的程序设计技术，成熟的可视化组件库和优秀编译器和调试器。发展到6.。版本，C++Builder已经成为一个非常成熟的可视化应用程序开发工具，功能强大而且效率高。
4.3 数据通信
数据通信采用 Socket通信机制。Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口(API)，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面。Socket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的通信应用程序。Socket接口最先用在Unix操作系统里面的，后引人Windows操作系统，并作修改和补充，采用了基于消息的机制。常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket ( SOCK DGBAM)。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。UDP不保证数据能否收到、不保证收到数据的正确性，也不保证接收的数据包次序的正确性，这些问题需要自己编程序来解决。所以对于需要安全数据传输的情况，通常直接采用TCP方式。在 W in do ws环境下，可以采用Windows提供的WinSock API来编写Socket通信程序。但是API的使用比较繁琐，我们选择利用C++Builder自带的Socket控件TClientSocket来实现。该控件封装了Socket功能，并提供了直观的属性编辑和事件处理机制，使用起来非常方便。
4.4 数据库设计
由于需要存储数据 ，所以采用了数据库技术。目前可以采用的数据库技术很多，主要分为3种，①是后台数据库，即采用专门的数据库服务器软件来管理数据库，应用程序通过网络来访问数据库服务器，这是最常用的方式，但是配置过程比较复杂。②是单机数据库技术，在本机上具备数据库引擎，程序可以直接访问数据库文件，这种方法利用了数据库引擎高效的数据库技术，同时配置比较简单。③是直接的文件访问，通过自己编写的程序来实现数据的存储和检索，这种方式需要复杂的程序设计过程。
4.5 客户端软件简介
1．登入系统
本软件不需要安装,拷贝后直接运行。系统进入时，必须进行登录。用户名和密码可以在“系统安全|密码修改”中进行修改。
2．通讯设置
本软件支持串行通讯、GPRS无线网络通讯等几种方式。通过本功能设置通讯参数或GPRS网络参数。
3．子站维护
本系统对用户档案的管理定义为三级信息： 被监测用户所在的站点（对应子站管理功能）、所属的线路（对应线路管理功能）、安装的监测终端（对应终端管理）。
4．抄收实时数据
对于已经在线的提到，不必再连接。如果是GPRS通讯，等待的时间大约在2-7秒的范围内。 如果在正常时间被没有数据返回，可能是通讯失败，应检查线路或网络。
5．时钟修正
启动过程同上述第6步。先选择线路、终端，再进行连接。保证通讯口打开或终端通过GPRS在线后，可以将当前计算机显示的系统时间写入到终端中。使用者对时钟的准确性负责。
6．设置参数
启动过程如图。 设置参数前先从设备树中选择终端。设置的参数主要是终端电流、电压的报警阀值。终端在出厂时有完整的缺省设置值（可通过召测显示或通过终端上的按键进行查询显示），只有在认为必需修改时，才有必要执行本功能。
7. 数据抄收
8．远程投切
9．主动上报参数
10．各类数据曲线
11．安全体系
5. 结束语
去年我局对董3线、五17线和洋4线安装了线路无功自动补偿装置，设备内的控制器中安装了GPRS通讯模块。由于有了GPRS通讯，使得设备的运行情况、调试和设备利用率等方面收到很好的效果。
