基于无线传感网的输变电设备在线监测技术

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,基于无线传感网的输变电设备,在线监测技术,4,智能电网,1,2,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,的基础设,施,施,坚强的电,网,网结构,电网所及,之,之处具有,为,为其服务,的,的通信网,络,络,集成的能,量,量与通信,系,系统体系,结,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,IC,IC,IC,IC=,集成通信,智能电网,关,关键技术,智能电网,中,中的无线,传,传感网,传感器网络,作为智能,电,电网末梢,信,信息感知,不,不可或缺,的,的基础环,节,节，在电,力,力系统中,具,具有广阔,的,的应用空,间,间。,传感器网络,将在电网,建,建设、电,网,网安全生,产,产管理、,运,运行维护,、,、信息采,集,集、安全,监,监控、计,量,量几应用,用,用户交互,等,等方面发,挥,挥巨大作,用,用。,传感器网络,可以全方,位,位提高智,能,能电网各,个,个环节的,信,信息感知,深,深度和广,度,度，为实,现,现电力系,统,统的智能,化,化以及信,息,息流、业,务,务量、电,力,力流提供,高,高可用支,持,持。,Using the cloudforsmart-grid applications,通信技术,BlueTooth,(802.15.1),WiFi,(802.11b),IrDA,ZigBee,（,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,7,30,2,255/65000+,物理范围,(,有效,),10m,100m,定向,1m,1-100+,传输率,1Mbps,11Mbps,16Mbps,20/250kbps,传输介质,2.4GHz,2.4GHz,射频,980nm,红外,2.4GHz,射频,无线传感,网,网中常见,无,无线通讯,技,技术参数,对,对比,智能电网,的,的建设需,要,要在电网,监,监控、智,能,能输电、,智,智能变电,站,站、智能,配,配电、智,能,能用电等,自,自动化系,统,统接入大,量,量的新的,智,智能电子,设,设备和终,端,端设备，,这,这需要与,远,远程通讯,技,技术的配,合,合。,几种无线,通,通讯技术,的,的速度和,距,距离比较,结论：,在无线传,感,感器网络,中,中，短距,离,离、低成,本,本、低功,耗,耗的,ZigBee,技术是无,线,线通信应,用,用的首选,技,技术之一,。,。,基于,WSN,的输变电,设,设备在线,监,监测技术,自组网,数据的传,输,输能力强,网络容量,大,大,可靠性高,有高度的,灵,灵活性,低成本,基本特征,ZigBee,技术推动,智,智能电网,应,应用成长,输电线路,在,在线监测,技,技术：,绝缘子在,线,线监测,导,/,地线在线,监,监测,输电线路,通,通道环境,监,监测,杆塔在线,监,监测,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,可以避免,长,长距离传,输,输的信号,衰,衰减,可以解决,高,高压设备,的,的电气绝,缘,缘问题，,提,提高系统,的,的可靠性,和,和安全性,，,，降低运,维,维成本。,ZigBee,应用于输,电,电线路在,线,线监测的,优,优势：,ZigBee,节点布置,于,于输电线,路,路中,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,节点可以,部,部署于条,件,件苛刻的,环,环境中，,如,如高空高,压,压电网等,。,。节点能,够,够长期高,效,效采集有,效,效数据，,从,从而免去,人,人工检查,的,的繁琐工,程,程和维护,次,次数，并,且,且减少有,线,线监控的,高,高额成本,。,。,无线传感,器,器节点,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,用于监测,大,大跨据输,电,电线路的,应,应力、温,度,度和震动,等,等参数。,每,每个传感,器,器节点部,署,署在高压,输,输电线上,，,，而网关,固,固定在高,压,压输电塔,上,上,无线传感,器,器节点,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,基于,GPRS,和,ZigBee,无线技术,的,的输电线,路,路覆冰预,警,警系统,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,输电线路,综,综合监测,系,系统结构,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,监测主机,硬,硬件结构,图,图,传感器节,点,点硬件结,构,构图,ZigBee,应用于电,力,力系统输,电,电线路在,线,线监测,ZigBee,应用于变,电,电站设备,在,在线监测,ZigBee,应用于变,电,电站设备,在,在线监测,AnalysisView,变压器在,线,线监测,/,光纤测温,ZigBee,应用于变,电,电站设备,在,在线监测,采用,ZigBee,组网技术,的,的无线测,温,温系统，,实,实现了对,电,电力系统,的,的高压和,超,超高压母,线,线、高压,开,开关接点,（,（以及人,员,员无法接,近,近的其他,危,危险、恶,劣,劣环境）,的,的温度进,行,行实时在,线,线检测，,在,在中心监,控,控室内就,可,可以监视,运,运行状态,，,，真正做,到,到了远距,离,离遥测，,当,当被测点,温,温度超过,预,预先设定,的,的阀值时,，,，就发出,报,报警信号,及,及时提醒,有,有关人员,采,采取措施,。,。,ZigBee,应用于变,电,电站设备,在,在线监测,挑战与前,景,景,强电磁环,境,境,在电力系,统,统的环境,中,中，布局,以,以及无线,网,网络的连,接,接性时常,变,变化从而,导,导致链接,失,失败。更,进,进一步来,说,说，传感,器,器会受限,于,于射频干,扰,扰，高度,腐,腐蚀的环,境,境，高湿,度,度的环境,，,，震动，,灰,灰尘，渣,土,土或者其,他,他会造成,影,影响其工,作,作的环境,可靠性和,实,实时性,大量设想,的,的在智能,电,电网中的,无,无线传感,器,器网络的,应,应用在关,于,于可靠性,、,、延时以,及,及网络吞,吐,吐量等方,面,面有不同,的,的服务质,量,量需求和,规,规范,面临的挑,战,战,封包错误,和,和不同的,连,连接能力,无线连接,在,在电力系,统,统中对于,障,障碍物以,及,及环境噪,声,声展现出,了,了在时间,和,和空间上,的,的各种特,点,点。这样,，,，每一条,链,链路容量,以,以及延迟,的,的情况受,到,到位置的,影,影响，是,不,不断变化,的,的，而且,其,其本身具,有,有突发性,使,使得服务,质,质量的提,供,供就成为,了,了具有挑,战,战性的任,务,务。,资源限制,无线传感,器,器网络的,设,设计以及,应,应用受到,三,三种资源,的,的限制：,1.,电源供给,，,，,2.,存储资源,，,，,3.,处理能力,面临的挑,战,战,要保证系,统,统的,开放性,。不仅对目,前,前技术的开,放,放，同时对,未,未来技术的,开,开放。,要保证系统,的,的,互操作性,。（数据模,型,型建立，溯,源,源体系的建,立,立，测试体,系,系的建立）,建立一体化,的,的系统信息,平,平台，建立,全网的信息,模,模型,。,Prepare for anelectric systemthatis cleaner andmoreefficient,reliable,resilient andresponsiveasmarter grid.,面临的挑战,9,、静夜四,无,无邻，荒,居,居旧业贫,。,。12月-2212月-22,Thursday,December 29,2022,10,、雨中黄,叶,叶树，灯,下,下白头人,。,。11:16:5011:16:5011:16,12/29/2022 11:16:50AM,11,、以我独沈,久,久，愧君相,见,见频。12月-2211:16:5011:16,Dec-2229-Dec-22,12,、故人江,海,海别，几,度,度隔山川,。,。11:16:5011:16:5011:16,Thursday,December 29,2022,13,、乍见翻疑,梦,梦，相悲各,问,问年。12月-2212月-2211:16:5011:16:50,December 29,2022,14,、他乡生白,发,发，旧国见,青,青山。29 十二,月,月 202211:16:50 上,午,午11:16:5012月-22,15,、比不了,得,得就不比,，,，得不到,的,的就不要,。,。十二月2211:16 上午12月-2211:16,December29,2022,16,、行动出,成,成果，工,作,作出财富,。,。2022/12/29 11:16:5011:16:50,29 December2022,17,、做前，能,够,够环视四周,；,；做时，你,只,只能或者最,好,好沿着以脚,为,为起点的射,线,线向前。11:16:50 上,午,午11:16,上,上午11:16:5012月-22,9,、没有失败,，,，只有暂时,停,停止成功！,。,。12月-2212月-22,Thursday,December 29,2022,10,、很多事情,努,努力了未必,有,有结果，但,是,是不努力却,什,什么改变也,没,没有。11:16:5011:16:5011:16,12/29/202211:16:50AM,11,、成功就是,日,日复一日那,一,一点点小小,努,努力的积累,。,。12月-2211:16:5011:16,Dec-2229-Dec-22,12,、世间成事,，,，不求其绝,对,对圆满，留,一,一份不足，,可,可得无限完,美,美。11:16:5011:16:5011:16,Thursday,December 29,2022,13,、不知香积,寺,寺，数里入,云,云峰。12月-2212月-2211:16:5011:16:50,December29,2022,14,、意志