基于无线传感器网络应急保护通道可靠性与通信性能研究

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1、第44卷第l7期电力系统保护与控制v01．44NO．172016年9月1曰PowerSystemProtectionandControlSep．1，2016D0I：10．7667／PSPC151196基于无线传感器网络的应急保护通道可靠性及通信性能研究潘伟，陈旭，许立强，尹项根，余斌(1．国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007；2．强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)，湖北武汉430074)摘要：论述利用无线传感器网络构建线路纵联差动保护应急通信通道的技术方案，在考虑节点数量及其灾变损毁率情况下，提出了基于全网络通信可靠性及成本

2、最优的节点冗余布置方法。并研究AODV路由方式下，节点通信距离、架空线路杆塔档距及转跳次数对通信延时的影响并分析了延时抖动。通过纵联差动保护数字仿真试验表明，基于无线传感器网络构建的保护通道采用节点冗余布置方法进行网络规划，在极端灾变情况下可获得较高的生存性，基本满足纵联差动保护的信息传输需求。关键词：无线传感器网络；应急保护通道；纵联差动保护；延时；可靠性ReliabilityandperformanceofemergencycommunicationchannelbasedonwirelesssensornetworkPANWei，CHENXu2XUL

3、iqiang，Y1NXianggen2YUBin2，，(1．DepartmentofPowerScientificResearchofHunanProvincePowerCompanyofStateGrid，Changsha410007，China；2．StateKeyLaboratoryofAdvancedElectromagneticEngineeringandTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074，China)Abstract：Opticalfiberdifere

4、ntialprotectioniswidelyusedastheprimaryprotectionofpowertransmissionline，butitmaybeinfluencedbyextremenaturalandman·madehazardwhichwouldimpairprotectionperformance．Thispaperdiscussesatechnicalschemeofpilotdiferentialprotectionchannelbasedonwirelesssensornetwork．Takingthenumberofno

5、desandfailureratesintoaccount，redundancyarrangementofnodesbasedonreliabilityofthewholecommunicationnetworkandoptimalcostisproposed．Besides，thispaperstudiestheinfluenceofthecommunicationdistance，linespansandcommunicationrangeofnodesonend—to-endtimedelayunderAODVroutine．Theresultsof

6、pilotdiferentialdigitalsimulationtestshowsthatemergencyprotectionchannelconstructedbywirelesssensornetworkwhichusesredundancyarraageme~tmethodtodonetworkpanningCanachievestrongsurvivabilityandmeettheneedofpilotdiferentialprotectionunderextremedisaster．ThisworkissupportedbyNational

7、High-techR&DProgramofChina(863Program、(No．2015AA050201)．Keywords：wirelesssensornetwork；emergencycommunicationchannel；longitudinaldiferentialprotection；delay；reliability护l1，其利用单端电气量信息，可在通信通道故障0引言时保证故障的可靠切除，但仍存在无法全线速动的在极端自然灾害影响下，光纤通信通道损毁导缺点，因此需研究重构应急保护通道的技术方案。致纵联差动保护退出运行的事故屡见不鲜，如200

8、8目前保护通信通道的重构有两方面思路，首先年冰灾致杆塔覆冰载荷过重