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1、基于GPRS的智能微电网负荷监测系统摘 要：负荷本身的大小随机性较大，根据统计学规律，电网小， 负荷的小小变化就会给整个电网带来很大的冲击。为了智能微电网安全运 行，实现电网平稳调度，高效、准确的负载管理系统尤为重要，提出一种 基于GPRS的智能微电网负载监测系统，通过对某智能微电网系统的负载 管理，验证此方法的有效性和实用性。关键词：G卩RS模块；组网方式；负载管理；监测系统；0引言随着智能微电网技术的发展和在海岛的广泛应用1,海岛用电的供 求孑盾已得到根本上的解决，对负荷控制的要求不断减弱，但与此同时对 负荷的综合管理提出了更高、更全面的要求2。实时掌握负荷用电状况 并准确预测新能源发电情
2、况才能实现能量平稳调度。因此対负荷实时有效 的管理尤为重要。由于海岛负荷比较分散，分布范围广，通过普通的有线 数据传输往往事倍功半，而无线通讯则可弥补其不足之处。目前GPRS技 术已经比较成熟，貝要GSM网络可以覆盖到的地方都可以通过GPRS网进 行数据流的传输交换，所以在智能微电网负荷管理系统中引入GPRS通讯 方式是比较合适的选择。1系统组成和主要功能本系统结构如图1所示。按分布式结构设计，可实现对多个负载终端实时监控。系统主要由负载采集终端、GPRS无线通信网络和远程监控总线 与网络计算机三部分组成。GPRS无线通信网络是远程监控中心与各负载终 端之间进行数据传输的桥梁，通过GPRS网络
3、使现场的运行参数和状态能 够实时传送到监控中心计算机。监控中心软件一方曲通过GPRS网络与现 场进行双向沟通，并与数据库连接进行数据存储。另一方面为用户提供一 个可视化界面，让用户能够直观地了解负载终端用电情况并进行准确预测 从而实现能量平稳调度。通过Internet网络，网络用户经授权后可以查 看负载用电的相关情况3。1. 1 GPRS无线模块在该系统中采用北京华荣汇公司生产的GPRS模块GR200o该模块符合 ETSIGSMPhase2+标准；内置TCP/IP协议栈，针对GPRS网络优化；提供GPRS 无线数据双向传输功能；支持自动心跳，保持永久在线；透明数据传输， 实时监测网络连接状态,
4、掉线自动重拨功能；EMC抗干扰设计，适合电磁 恶劣环境应用；复合式看门口狗技术，保证可靠性。1.2 G卩RS技术在电力行业中的典型应用结构1.2.1点对点数据通信如图2,即在数据发送端和数据接收端都使用一个GPRS模块。两端都 通过GPRS网络通讯。这种方式虽然结构简单，但存在一些明显的问题4。 两端都通过空中信道建立连接并且双向数据传输，会出现不够稳定的情 况，另外，此种方式在移动通信现有的网络资源情况下，需耍两张有GPRS 功能权限SIM卡，难免会造成一定的资源浪费。1.2.2点对多点数据通信 图3是GPRS模块组成点对多点的通讯系统结构,当主设备发送数据 给GPRS模块将信号发送到GPR
5、S网络中，主设备必须指明数据的目的地址, 只有这样，网络才能选择数据传送的路由，处理及传送这组数据。网络将 这组数据传送到0的GPRS从模块后,H的GPRS模块将这一数据传送给连 接的从设备5。1. 3监控中心监控中心有固定的IP地址，并通过Internet网络，给每一个GPRS 终端用户提供一个动态的IP地址，监控中心分别运行GPRS服务器端和客 户端子程序，与负载端GPRS模块进行无线通讯来，从而实现对各个负载 终端的实时监控。GPRS客户端子程序将收回来的数据首先以直观数据和曲 线显示出来（如三相电压、三相电流、功率、用电量等信息），便于电站 工作人员实时掌握负载情况；然后采用BP神经网
6、络与误差积分修正的方 法对下一时段负荷进行预测，该方法充分考虑天气、温度、日期型等因素 对负荷的影响，增加了一个通过相似H数据计算出来的偏移值作为神经网 络的输入值。对预测负荷和实时负荷的误差进行积分，修正负荷预测的结 果，达到预测高精度的要求。2软件设计基于GPRS的智能微电网负荷监测系统软件部分采用delphi2010开发 平台，包括GPRS通讯客户端子程序、GPRS服务器端子程序和负载人机交 互子程序三部分组成。通讯流程图如图4。负载端人机交互子程序可以直观清楚地看到各个负载端用电情况，将 终端采集的参数信息实时反馈给监控中心，对各监测点的相电压进行实时 监测，当任何一路相电压低于标准电
7、压可容许的偏差范I韦I时，系统节点处 会从绿色变成红色并预警，提醒工作人员检查，检修人员可根据监控系统 所显示信息，及时到该负载侧检修故障，确保供电可靠性。曲线部分，红 色曲线代表实际负荷用电情况，绿色曲线则代表预测负载情况，两条曲线 趋势基木相同，可以说明对负载的预测管理比较有效。3结论所谓“知己知彼，百战不殆”，对于智能微电网，如果说“知己”表 现为对分布式能源发电准确掌握；则这“知彼”就是对负荷的实时监控和 有效预测。因此采用基于GPRS的智能微电网负荷监测系统实现了对分散 的负载终端的有效管理，对整个智能微电网的平稳调度提供了可靠依据。参考文献：1 何学明，“智能电网”的最新动向和最新
8、思路J电器工业,2009 (7)： 12-15.2 H. R. Kassaei, A. Keyhani, T Woung, et.Al.Ahy brid fuzzy neural network bus 1oad modeling and predictionJ.TEEE Trans on Power Systems, 1999, 14 (2)： 718-724.3 刘福才、张海良、十冬云等，基于GPRS的光伏电站远程监控系统 的设计J总线与网络,2006, 29 (5)： 29-32.4 崔秀玉、王志勇、王成祥，GPRS技术在电力系统通信中的应用J 电力通信系统，2004, 26 (8)： 3-5.5 冯凌杰、张梅、范建丰，基于GPRS远程监控系统的通信实现J.微处理机，2010, 3 (6)： 36-38
