基于无线传感网的输电线路监测系统的研究

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2、被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此声明。学位论文作者签名：导师签名：El期型至笸：12El期至[三：么：[望山东建筑大学硕士学位论文摘要电力设施是国民经济重要的基础设施，输电线路是电力设施一个非常重要的组成部分。监测输电线路运行状况，排除各种安全隐患，对保证电力系统安全稳定运行是非常必要的。防雷设计是决定架空输电线路可靠性的重要因素之一，杆塔接地电阻的大小直接决定输电线路的耐雷水平

3、，进而影响雷击跳闸事故的发生率。舞动不仅会造成金具损坏、相间闪络，严重时会导致输电导线断裂甚至拉倒输电线路杆塔，对输电线路的安全稳定运行构成威胁。目前对输电线路的安全检查主要是靠人工实地现场进行，这种方式劳动强度大，工作效率低，无法排除人为因素对测量结果的影响。更重要的是工作人员不能在第一时间发现接地电阻超标及导线舞动的情况，为输电线路发生雷击跳闸、断线及倒塔事故埋下隐患。针对上述问题，在分析国内外输电线路监测方法优缺点的基础上，本文对杆塔接地电阻的测量方法以及引流线舞动的监测手段展开研究。针对杆塔接地

4、电阻现有测量方法的不足，提出一种接地电阻的在线测量方法，该方法减轻了操作人员的劳动强度，提高TN量效率。目前国内外对输电线路导线的舞动已经展开许多研究，但是对引流线舞动的研究较少。由于引流线的弧垂较大，相比输电导线更容易发生舞动，因此本文采用惯性测量单元完成对引流线舞动的监测，并且用数据融合算法提高测量精度。无线传感器网络是近年来新兴的一种监控网络，网络中的节点尺寸微小适合密集布置并且具有通信与计算能力。在被监控区域内各节点可以根据环境自主完成对用户感兴趣参数的采集，并将获取的信息以无线方式传送给网络的

5、所有者。无线传感器网络扩展了现有网络的功能，为人类感知客观世界提供一种新的方式。ZigBee无线通信具有功耗小、成本低等显著优点，同时它的通信距离短、数据速率低，与现有的其它无线通信方式有较大区别。ZigBee技术可以协调数千个微小节点之间的相互通信，并且复杂度低、易于开发，ZigBee网络中各节点低廉的成本和较小的功耗为节点的大量使用提供了可能。本文利用计算机、嵌入式、无线传感、数据采集等技术研制了无线传感网的输电线路监测系统，完成对杆塔接地电阻和引流线舞动的实时远程监测，解决了目前输电线路的维护主要

6、是靠人工实地现场进行的不足。基于无线传感网的输电线路监测系统加强了山东建筑大学硕士学位论文电力部门对电网的运行管控能力，为输电线路的安全稳定运行提供一项现代化的管理手段。目前该系统已完成试运行，运行结果表明系统各方面性能良好，满足设计要求。关键词：输电线路，杆塔接地电阻，引流线舞动，ZigBee，GPRS山东建筑大学硕士学位论文TheResearchonTransmissionLineMonitoringSystemBasedonWirelessSensorNetworkLiBing(ControlTh

7、eoryandControlEngineering)DirectedbyWangTaoABSTRACTTransmissionLineisaveryimportantpartofpowerfacilitieswhichareimportanteconomicinfrastructures．MonitoringtherunningconditionofTransmissionLineandgettingridofallkindsofsecurityrisksarenecessarytoensurethes

8、afeandstableoperationoftheelectricpowersystem．LightprotectiondesignisoneoftheimportantfactorsthatdeterminethereliabilityofOverheadTransmissionLine．TowergroundingresistancedirectlyaffectsthelightningwithstandlevelandTrip-ou