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1、第29卷第3期电力建设Vol.29No.3·8·2008年3月E电lec力tric建Pow设erConstructionMa第r,220908卷GPRS在电力系统中的应用现状与展望周林,孟婧,徐会亮,吴红春,张凤(重庆大学电气工程学院高电压与电工新技术教育部重点实验室,重庆市,400044)[摘要]无线分组业务GPRS作为一种通讯手段,与传统通信方式相比具有明显的技术优势。详细分析了GPRS在电力通信应用中的安全性、可靠性、实时性及组网方式,并介绍了GPRS技术在电力系统配网自动化、电力负荷管理及集抄系统和远程监控等方面的应用实例情况
2、,说明GPRS技术已趋于成熟,完全可以满足现代电力系统对通信的各种要求。对GPRS在电力系统中的应用前景进行了展望,指出了安全和通讯规约是工程实现的关键问题。[关键词]通用无线分组业务;电力系统;电力通讯;虚拟专用网;APN专用网中图分类号:TM73文献标志码:B文章编号:1000-7229(2008)03-0008-061.1GPRS的组网方案0引言1.1.1VPN方式电力通信系统是保障电力生产不可或缺的组虚拟专用网VPN[3-4](VirtualPrivateNetwork)是成部分,是实现电力系统自动化的关键之一。电力依靠Int
3、ernet服务提供商ISP(InternetService系统正常运行需要借助于有效的通信手段,将控制Provider)和其他网络服务提供商NSP(Network中心的命令准确地传送到远方终端,并将反映远方ServerProvider)在公用网络中建立的专用数据通信设备运行情况的数据信息收集到控制中心。目前常网络技术。在VPN中,任意2个节点之间的连接没用的通信方式有现场总线、电话专线、光纤通信、电有传统专网所需的端到端的物理链路,而是利用公力线数字载波、无线扩频等。这些通讯方式普遍存众网的资源动态组成的,即在公共数据网络上仿真在的问
4、题是要自建专用信道,工程投资大,维护工一条点到点的专线技术。企业内部网络的服务器需作繁重。随着无线通信技术的不断发展,利用移动要1个Internet上的静态IP,将系统软件安装到用运营商提供的GPRS无线网络实现电力系统中的数户的服务器上,并配有路由器,通过互联网接入。同据传输,将是电力系统自动化的重要发展方向。时,对移动终端使用组态软件配置IP地址。图1为采用基于GPRS的VPN网络示意图,图中BSS(Base1基于GPRS的电力通信网络StationSystem)代表基站子系统,GGSN(Gateway无线分组业务GPRS[1-2
5、](GeneralPacketRadioGPRSSupportingNode)代表接入外部数据网络和业Service)是全球数字移动电话系统GSM(GlobalSys-temforMobilecommunications)演进过程中新推出的一项高速数据服务业务,为移动用户提供了高速无线IP(因特网协议InternetProtocol)或X.25(分组交换通信协议)服务,可以用于Internet连接、数据传输等应用。与传统通讯方式相比,GPRS具有许多独特的优势:(1)采用分组交换技术;(2)数据传输率高并支持双向通信,接入响应时间短;
6、(3)网络资源应用合理,用户“永远在线”;(4)按流量计费,收费合理;(5)投资小,可靠性高,后期维护简单。图1基于GPRS的VPN示意图收稿日期:2007-11-14基金资助:重庆市自然科学基金(2006BB6219)作者简介:周林(1961—)男,教授,博士生导师,主要从事FACTS及电网谐波治理方面的研究。第3期GPRS在电力系统中的应用现状与展望·9·务的节点。采用VPN方式,企业可以利用现有网络资源而不用租用专线,系统建设投资小,但数据传输的可靠性及稳定性受Internet网络的影响,并且无法对终端进行鉴权。这种方式适合实时
7、性要求较高而安全性要求适中的应用场合,目前主要应用在电力检测控制、远方抄表和计费自动化等领域中。图3GPRS认证过程1.1.2APN方式GPRS系统中用户数据和信令数据加、解密的访问点域名APN(AccessPointName)方式[5]是流程如图4所示,发送端通过GEA加密算法产生密指移动公司从GPRS核心网到电力部门局域网引一钥流GPRS-KC,密钥流与要发送的明文消息逐比特条APN专用线,为企业内部所有移动终端及服务器异或,产生密文,完成加密过程;密文传到接收端分配内部私有固定IP。专用网络内的移动终端仅开后,由接收端先通过GE
8、A加密算法产生密钥流,然通该专用APN,限制使用其他APN,专用网络以外后与接收到的密文逐比特异或,产生明文,完成解的主机或GPRS移动终端都无法访问专用网络内密过程。GPRS规范中定义的加密算法GEA1和的移动终端。图
