数字变电站设备状态的ZigBee监测技术研究.pdf

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1、建圜·供配电·05Vo1．3(SeriaINo．220I2数字变电站设备状态的ZigBee监测技术研究陈小鑫，孙秦阳，缪希仁(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)摘要：从IEC61850中数字变电站的分层结构出发，根据变电站对设备监测的实时性要求，结合ZigBee无线通信技术的特点，构建了数字变电站设备状态的ZigBee监测系统。以变电站中开关柜周围环境温度和断路器机构振动信号为研陈小鑫(1986一)。男。究对象，对系统的监测方案进行介绍，详细阐述了系统的软硬件设计。该监测系统硕士研究生，研究方对数字变电站的发展具有一定的参考价值。

2、向为智能电器及在线监测技术。关键词：数字变电站；IEC61850标准；ZigBee；监测技术中图分类号：I’M8354文献标志码：B文章编号：1674—84l7(2012)05—17-06术，适合于传输数据量较小、功耗要求低、系统实0引言时性要求不高且需要节点较多的场合。至今为IEC61850标准是新一代的变电站网络通信止，全球已有超过300多家企业加入ZigBee组织体系，适应分层的IED和变电站自动化系统。从联盟，因此，该技术很快受到广泛推广，目前已涉逻辑上看，IEC61850把变电站分为三层：过程层、及能源、交通、医疗、电子、家庭和工业等各个

3、领间隔层和变电站层。在传统变电站的监测系统域。其主要特点如下：中，常采用电缆进行信号传输，数字化变电站下的(1)低功耗。在待机模式下，普通干电池可监测系统要求采用光纤通道进行信号的传输，其支持单个节点工作长达2a。主要应用于实时性要求较高的电气量采集系统(2)低成本。网络协议较为简单，且ZigBee中。变电站中电气设备的状态监测对整个变电站协议免专利费。的稳定性和可靠性至关重要，由于其过程层电气(3)短延时。搜索设备，从休眠到激活，工设备较多，如果全部采用光纤通道进行信号传输，作中的设备信道接人只需15～30ms。将会使整个系统布线十分复杂，同时价

4、格也十分(4)短距离。两个节点之间的传输距离一般为昂贵。因此，本文根据ZigBee技术的特点，设计数1O～100m，经路由器中转后，可扩展到数千米。字变电站设备状态的无线监测技术，并以开关柜周围环境温度和断路器机构振动信号为研究对(5)组网灵活。可形成星形、树形和Mesh象，详细介绍了整个监测系统。网状三种网络模式。(6)低速率。根据环境和地区的不同，可以1ZigBee技术配置20、40、250kb／s三种不同传输速率。ZigBee是近几年才出现的一种无线通信技(7)高安全性。具有先进的AES一128加密孙泰阳(1989一)，男，研究方向为智能电器

5、及右线控制监测技术。缪希仁(1965一)。男，教授，研究方向为智能化科学与技术开发。·17．No．5Vol‘3(SerialNo．29'2012·供配电·用研究[D]．北京：北京化工大学。2009．[7]3255型加速度计[EB／OL]．http：／／www．1eader[5]陆斌，王志强，刘艳苹．基于VB的数据实时采集和Sellsors．com／．动态图形显示[J]．电子技术，2010。47(8)：3-4．[8]王瑞闯．基于WSN的变电站容性设备分布式在线[6]江和．PIC16系列单片机C程序设计与PROTEUS监测技术的研究[D]．河北：华北电

6、力大学。2010．仿真[M]．北京：北京航空航天大学出版社。2010．收稿日期：2011一l0—31ResearchonZigBeeMonitoringTechnologyofEquipmentConditioninDigitalSubstationCHENXiaoxin，SUNQinyang，MIAOXiren(CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China)Abstract：Startingfromthehierarchicalstr

7、uctureofdigitalsubstationbasedonIEC61850，accordingtothereal—timerequirementsforequipmentmonitoring，andcombiningwiththecharacteristicsofZigBeewirelesscommunicationtechnology，theZigBeemonitoringsystemforequipmentconditionindigitalsubstationwasstructured．Takingdigitalsubstationsw

8、itchgearambienttemperatureandcircuitbreakerbodyvibrationforre