无线传感器网络在智能电网中若干关键问题的研究

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1、无线传感器网络在智能电网中若干关键问题的研究　　摘要从无线传感器网络在智能电网设备检修、分布式母线保护、电网灾变以及电能计量与智能家居中的应用四个方面探讨了其应用前景，对无线传感器网络在智能电网中的应用提供参考。　　关键词无线传感器；无线网络；智能电网　　中图分类号TM6文献标识码A文章编号1674-6708（2014）118-0073-02　　无线传感器网络技术是当前信息集成及信息传输领域的一个研究重点，其具有相当广阔的应用前景。随着当前信息领域对通信协议研究的深入，价值元器件的设计与制造水平持续提升，智能电网中的无线传感器应用及网络构建开始扮演着日益重要的角色，在智能电

2、网中构成了最主要的构建者之一。由于智能电网是一个系统而复杂的电力控制机传输系统，其高安全性、高可靠性要求控制信息安全、输电安群以及发电安全。　　1无线传感网络在智能电网设备检修中的应用　　当前，电力行业中广泛使用了预防性维修策略作为电力设备的维修方式，在保证设备的正常运行方面发挥了一定作用。但是，从具体的应用情况来看，其依然存在着一些不足之处，例如维护缺乏、修理盈余缺失等。这些不足敬爱那个导致电力企业的资产维护能力下降，电网运行可靠性受损。5　　在智能电网的构建过程中，通过应用无线传感器网络能够实现电网设备的检修。在该网络当中，系统根据分布在网络各处所设置的传感器检测得到的

3、电力设备状态信息及相关数据对设备的在线运行状态进行监控，之后敬爱那个数据传输至状态检测中心，并对该设备的运行状态进行评估，根据其运行状态确定其是否需要进行检修，或者是直接进行修理、替换。当设备将出现故障时，设备的状态检测中心将提示维修人员具体的故障类型和位置，为维修人员节约维修及维护时间，缩短停电时间，保证电网的运行稳定性。通常，设备检修网络设置过程中会在诸多的设备当中安装状态传感器，这时会使得传感器的工作环境相对较为复杂。这时，传统的传感设备安装不方便，这时就需要使用更加灵活、自主的无线传感器网络，将其不需布线的优势在设备状态检修中充分发挥出来。图1为无线传感器网络在设备

4、状态检修中的应用结构。　　图1无线传感器网络在智能电网设备状态检修中的结构　　该网络中，包括热敏电阻Pt100所构成的温度传感器、A/D芯片、MCU芯片和通信芯片。在对断路器的温度进行监控时，通过上述芯片进行电压的检测、温度的计算、数据的处理等工作，将温度数据传送至网络的汇聚节点。而汇聚节点则将其所控制的区域中收集得到的温度数据进行信息收集，最后将数据包通过以太网络传送至远程设备监视及控制系统，由该系统进行信息的分包处理、分析，一旦发现温度数据异常则派出现场维修人员利用随身的作业设备及工具对设备进行检修、维护，故障响应速度得到明显提高。　　2无线传感网络在智能电网分布式母线

5、保护中的应用5　　当前，应用最为普遍的通信网络方式是有限网络传输方式，因为布线等方面的原因造成组网灵活度不足的问题。尤其是在当前分布式母线保护作业的基础上，合理将无线传感器网络引入到分布式母线的布设中成为了当前的技术发展趋势。当母线的连接方式多变、间隔距离较短、出现数量多时，通过采用无线传感器网络进行布设能够很好的实现对母线的布设和控制。分布式母线保护是通过信号网络对各个线路的保护动作数据进行交换，之后在对数据分析和研究的基础上，实现对故障的判断。在整个决策过程中，并不需要电力管理部门设置专门的保护装置。这种分布式的母线保护方式有效的解决了传统的集中式母线保护方式的缺点，而

6、且在资金成本等方面与传统的集中式母线保护方式差别不大。为了克服母线出现数量较多，而无线传感器网络大多采用了多跳路由的方式，导致整个信息的传输时间较长的问题，不能满足当前智能电网对保护速动的要求。所以，为了提高网络响应的效率，通常采用了两层通信的网络结构。　　3无线传感网络在智能电网灾变中的应用　　电网灾变就是指由于破坏性极大的因素给智能电网造成的大规模破坏和影响。例如，2008年发生在我国南方地区的雪灾，对各地的电力基础设施造成了严重破坏，同时形成了大面积的停电区域，导致了严重的损失。因此，新时期构建智能电网的过程中，首要的目标就是要提高电网的安全性和可靠性。5　　自然灾害

7、导致电网出现大面积停电的因素包括：电力基础设施被毁坏、纵联保护通道受损而造成主保护失效以及网架结构改变而导致的保护误动作等问题。当前，在智能电网的建设过程中，为了解决有限通信造成的网络信号控制受限、物理网络结构受损概率较大的问题你，需要采用无线传感器网络设施，从而达到增强自然灾害抵抗能力，保证网络运行可靠性的目的。因为无线传感器网络具有自主组织、自主适应的能力，其在应对电网灾变等方面具有较强的优势。　　在电网的防灾变应用中，无线传感器网络的应用范围较广，这里以冰灾的预警系统为例予以解释。按照智能电网的防灾变目的，考