資源描述：
《智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)設計 摘要：傳統(tǒng)電氣設備在線監(jiān)測采用有線連接方式，造成施工復雜，成本高的問題。該文分析了ZigBee在變電站通訊中的優(yōu)勢，根據智能變電站在線監(jiān)測的內容，在綜合考慮網絡結構功耗、運行穩(wěn)定以及組建成本的前提下，采用ZigBee無線傳感器網絡來進行構建，設計了變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設計方案與流程。該設計克服了布線麻煩、維護不方便等困難，提高了系統(tǒng)應用的靈活性關鍵詞：ZigBee；變電站；監(jiān)測系統(tǒng)中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044（2015）27-0142-03Abstract：Traditionalelectricalequipment
2、on-linemonitoringusingwiredconnection，leadtocomplexconstructionandhighcostproblem.ThispaperanalyzestheadvantagesofZigBeeinsubstationcommunication，accordingtothecontentoftheintelligentsubstationon-linemonitoring，inconsiderationofthenetworkstructureofpowerconsumption，stableoperation，andsetupcost，us
3、eZigBeewirelesssensornetwork（WSN）tobuildanddesignthesoftwareandhardwaredesignschemeofon-linemonitoringsystemforsubstationandprocess.Thisdesignovercomethewiringtrouble，itisnotconvenienttomaintenancedifficulties，improvetheflexibilityofthesystemapplication.Keywords：ZigBee；substation；monitoringsystem
4、近年來，智能電網與物聯(lián)網研究已被廣泛關注和應用。國家對物聯(lián)網技術提出了研究規(guī)劃，以“感、傳、知”為特征，力爭在3年內實現(xiàn)物聯(lián)網技術在電力系統(tǒng)應用[1]。國家電網公司針對物聯(lián)網在電力系統(tǒng)中的應用也規(guī)劃了三個階段，現(xiàn)處（2012年-2015年）第二階段，即全面建設階段。此階段主要任務為研發(fā)多種傳感器，并在新能源并網、輸配電自動化、輸電線路巡檢等關鍵領域能有所重大突破，使物聯(lián)網技術在智能電網建設中可以得到廣泛的應用。智能變電站作為智能電網建設的重要組成部分，其主要表現(xiàn)是實現(xiàn)一次設備的智能化和二次系統(tǒng)的網絡化。一次設備智能化主要是指對一次設備實行廣泛的在線監(jiān)測，將一次設備的監(jiān)測策略定位到“在線監(jiān)
5、測”[2]。在智能電網建設中，智能變電站起著對電力系統(tǒng)變配電作用[3]，可以及時對電路網絡各運行參數進行監(jiān)測與輸出，是非常重要的結構[4]變電站對一次電氣設備的監(jiān)測大多都采用有線網絡，其存在的弊端有布線難、成本高、維護困難等[5]。因此，而低成本、低功耗的ZigBee無線自組網技術將成為解決這些問題的可行方案。ZigBee技術采用2.4GHz的無線收發(fā)器，利用直接序列擴頻技術，通過正交相移鍵控調制方法來實現(xiàn)。這樣不僅隱蔽性好，抗干擾性強，而且工作頻段靈活，可以調高通信速率。同時，采用碰撞避免機制，避免了發(fā)送數據時的競爭和沖突，網絡具有自組織性和自愈能力[6]。采用AES-128加密法，確
6、保數據不會被“盜聽”或“誤判”，增強通信可靠性[7]。由此，ZigBee通信技術符合變電站自動化對通信技術的要求，具有可行性本文設計采用了ZigBee無線網絡通信技術，通過ZigBee網絡協(xié)調器和監(jiān)測終端，以GPRS作為遠程技術，來解決變電站監(jiān)測系統(tǒng)存在的有線設計的弊端1智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的目的及組成結構1.1智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的目的變電站一次設備數量很多，結構復雜，采用有線的數據傳輸方式，其布線繁瑣，成本高昂，也容易遭受雷擊及老化。設備的可靠性受到了影響，并且監(jiān)測設備的位置不能隨意移動，靈活性差[8]。無線傳感網絡給有線傳輸的不足提供了很好的解決方案，利用它的高靈活性，將無線傳
7、感網絡的各個節(jié)點合理地布置在監(jiān)測區(qū)域，便可對一次設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，不必考慮布線的問題，從而可以降低投入成本和工作復雜度1.2系統(tǒng)組成結構電力物聯(lián)網，其目的是將各個變電站的現(xiàn)場數據實現(xiàn)聯(lián)網監(jiān)測，通過各個變電站配置的監(jiān)控子系統(tǒng)，將現(xiàn)場數據，諸如運行參數、環(huán)境參數、設備參數等，通過網絡傳輸到監(jiān)控中心，以實現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。電力物聯(lián)網從結構上可以分為管理層、網絡層和現(xiàn)場層，如圖1所示。其中，管理層是將物聯(lián)網技術引入至智能電網中，以完
