采用3G和VPN技術實現電能質量無線監測的方案

　　引言：
　　
　　隨著電力系統規模的不斷擴大，用戶對電力的需求日益增加，各種不平衡負荷在電力系統中廣泛使用，所造成的各種電能質量問題已經引起電力部門和電力用戶的高度重視。國內外陸續開展了電能質量網絡在線監測系統的建設，相繼建成了省級或地區級電能質量監測中心專項監測系統。
　　
　　在這些專項監測系統中，使用有線傳輸的通信網絡在現代電能質量監測系統中占據著非常重要的地位，但該方式仍存在以下不足：
　　
　　1.地理位置偏遠、未進行通信改造的變電站尚未實現有線通信；
　　
　　2.有線網絡終端設備占用資源多、出現故障恢復時間較長；
　　
　　3.對于鋼鐵、冶金、化工等行業，光纖網絡鋪設成本高、實施周期長、維護工作量大。
　　
　　我國已邁入第三代移動通信3G時代,3G技術以其廣闊的信號覆蓋、穩定的通道保證和成熟的技術應用為解決以上問題提供了一種全新的方案。
　　
　　方案分析：
　　
　　致遠電子E8000系列電能質量在線監測裝置基于3G技術和虛擬網VPN無線監測方案，將各監測點的數據安全上送到PQS子站系統，監測中心人員可通過web遠程查看和管理電能質量系統，遠程用戶可以通過VPN連接登錄進行數據查看、上傳、管理等功能，能實現無線監測和管理電能質量系統。基于3G技術的電能質量監測通信網絡架構如下所示：
　　　　電能質量監測系統包括監測終端、通信網絡和監控中心3個組成部分。其中通信網絡負責將各監測終端測量數據傳輸到監控中心，并將監控中心的監控命令下達到各監測終端。電能質量監控中心作為通信網絡主站，存放監測終端3G無線路由器建立連接時所需要的用戶名和密碼，對接入終端進行VPN撥入認證。通信服務器采用兩種方式采集電能質量監測終端的測量數據，分別為基于IEC61850定義的制造報文協議MMS實時通訊傳輸服務和基于該協議的PQDIF文件傳輸方式。前者用于實時在線監測，后者用于傳輸終端產生的歷史數據。
　　
　　電能質量監控中心的數據庫服務器用于存儲電能質量實時和歷史測量數據以及經分析統計后得到的各項指標，便于監測中心客戶端對接入3G無線網絡的終端采集的數據進行全面的分析。客戶端和移動用戶可以通過Web遠程登錄進行查看、管理電能質量信息系統。

       數據分析：
　　
　　存儲在主站數據庫服務器的電能質量數據，可通過PQS數據分析軟件進行多方面的分析，主要功能包括實時數據瀏覽、綜合統計報表導出、告警數據查詢以及歷史數據查詢等，通過對電能數據以上幾方面的分析zui終評估出通過3G無線連接的終端設備所在變電站的電能質量狀況。
　　　　總結：
　　
　　通過虛擬網絡VPN技術以及3G無線技術實現的電能質量監測系統，結合致遠電子E8000系列電能質量監測裝置以及PQS子站系統，能快速組建低成本、安全、便捷的電能質量檢測系統。