基于无线传感网的输变电设备在线监测技术

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1、吴在军副教授东南大学电气工程学院东南大学镇江智能电网研究院基于无线传感网的输变电设备在线监测技术4智能电网12智能电网中的无线传感网3基于WSN的输变电设备在线监测技术挑战与前景智能电网全球气候变化，导致自然灾害频发…“高碳”经济，引发温室效应、冰川融化等…污染严重、沙漠化,人类面临生态环境灾难…环境：应对未来挑战的共同选择对电力的依赖增强，供电可靠性及电能质量的要求日益提高金融危机，导致需求不振，各国拉动需求…信息、通信、自动化和量测技术高速发展，各种技术高度融合成为趋势…传统能源日益短缺，新能源、可再生能源发展…经济：能源：技术：应对未来挑战的共同选择远距离大容量

2、输电、优化经济运行…电网：大规模清洁、可再生能源接入、调度、控制…分布式电源有效接入、储能技术快速发展…降低大面积停电风险、避免系统崩溃、供电可靠性更高…用户更加灵活、便利、节能、环保的服务需求…应对未来挑战的共同选择特征:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。目标:在供电安全、可靠和优质的基础上，进一步实现清洁、高效、互动的目标。内涵:智能电网首先应该是坚强的电网，能够实现能源资源的大范围优化配置，保障安全可靠的电力供应。智能电网应涵盖发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，是一个闭环系统。坚强的智能

3、电网（中国）智能电网各部分的关系图发电环节调度环节用电环节配电环节输电环节变电环节信息通信智能电网“六个环节”和“一个平台”智能电网各部分的关系图为使智能电网具有依据早期征兆进行预测的能力对扰动做出实时响应的能力用户主动参与的能力必须把大量的传感器连接到一个安全的通信网络上，并实现双向的数据通信智能电网核心问题智能电网的基础设施坚强的电网结构电网所及之处具有为其服务的通信网络集成的能量与通信系统体系结构(IECSA)传感与量测高级控制方法改进的界面与决策支持先进的电网元件ICICICIC=集成通信智能电网关键技术智能电网中的无线传感网传感器网络作为智能电网末梢信息感知

4、不可或缺的基础环节，在电力系统中具有广阔的应用空间。传感器网络将在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量几应用用户交互等方面发挥巨大作用。传感器网络可以全方位提高智能电网各个环节的信息感知深度和广度，为实现电力系统的智能化以及信息流、业务量、电力流提供高可用支持。Usingthecloudforsmart-gridapplications通信技术BlueTooth(802.15.1)WiFi(802.11b)IrDAZigBee（802.15.4）系统成本较高高低低电池寿命较短短长最长网络节点7302255/65000+物理范围(有效)10m1

5、00m定向1m1-100+传输率1Mbps11Mbps16Mbps20/250kbps传输介质2.4GHz2.4GHz射频980nm红外2.4GHz射频无线传感网中常见无线通讯技术参数对比智能电网的建设需要在电网监控、智能输电、智能变电站、智能配电、智能用电等自动化系统接入大量的新的智能电子设备和终端设备，这需要与远程通讯技术的配合。几种无线通讯技术的速度和距离比较结论：在无线传感器网络中，短距离、低成本、低功耗的ZigBee技术是无线通信应用的首选技术之一。基于WSN的输变电设备在线监测技术自组网数据的传输能力强网络容量大可靠性高有高度的灵活性低成本基本特征ZigB

6、ee技术推动智能电网应用成长输电线路在线监测技术：绝缘子在线监测导/地线在线监测输电线路通道环境监测杆塔在线监测ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测可以避免长距离传输的信号衰减可以解决高压设备的电气绝缘问题，提高系统的可靠性和安全性，降低运维成本。ZigBee应用于输电线路在线监测的优势：ZigBee节点布置于输电线路中ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测节点可以部署于条件苛刻的环境中，如高空高压电网等。节点能够长期高效采集有效数据，从而免去人工检查的繁琐工程和维护次数，并且减少有线监控的高额成本。无线传感器节点ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测用

7、于监测大跨据输电线路的应力、温度和震动等参数。每个传感器节点部署在高压输电线上，而网关固定在高压输电塔上无线传感器节点ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测基于GPRS和ZigBee无线技术的输电线路覆冰预警系统ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测输电线路综合监测系统结构ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测监测主机硬件结构图传感器节点硬件结构图ZigBee应用于电力系统输电线路在线监测ZigBee应用于变电站设备在线监测ZigBee应用于变电站设备在线