智能变电站无线传感网络相关技术研究

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智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求的新型变电枢纽。该类变电站的智能属性不仅体现站内的主设备系统能够根据需要支持智能电网的实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,更体现在其生产辅助系统能够通过构建在变电站内的传感网络实现对的设备与环境的参数的实时监测和智能处理。  智能变电站内无线传感网络的构建与应用,是提升智能变电站的生产辅助系统信息获取能力的重要手段,也是变电站内生产辅助系统能够实现协同感知、智能联动的先决条件。本文对智能变电站中传感网络的构建及应用过程中遇到的具体问题进行了分析研究,并结合工程实例验证了传感网络在智能变电站中的适用性。  本文首先阐述了以何种方式来在变电站内搭建一定规模的传感网络,简单介绍了在智能变内无线传感网络建立和维护的过程。研究了无线传感网络与智能电网设备交换信息的问题,提出了采用变电站现有的测控系统通讯协议——IEC61850来实现无线传感网络与计算机逻辑系统间的信息交换。  其次本文就无线通信的电磁干扰问题,从变电站主设备与传感网络间的干扰和被干扰两个方面,理论分析了无线传感网络在变电站电磁环境下的适用性。  接着分析了变电站内的无线传感网络功耗方面的特殊技术需求,并从调整传感节点能耗分配和优化节点布置策略两方面入手,提出了具体的解决方案,使传感器节点设备能够使用其自身携带的电池持续工作10年,远大于变电站主设备的检修周期,从而避免了变电站辅助设备的维护工作对主设备正常运行产生影响。  最后本文结合西泾变工程实例,阐述了如何建立的无线传感设备的IEC61850标准数据模型。并实际测试了西泾变电站内7处典型场所内无线传感器节点的功率谱密度值,以实验数据来量化表明大规模运用的无线传感网络运用对变电站测控设备的干扰程度。测试结果表明:站内传感网络功率谱密度远低于国标规定,不可能对变电站其他设备造成影响。  本文通过分析解决相关技术问题,论证了无线传感网络在变电站环境中的适用性。智能变电站内无线传感网络的成功构建和可靠运行,是提升智能变电站信息获取能力的重要手段,也是变电站内生产辅助系统能够实现协同感知、智能联动的先决条件。同时无线传感网络技术在智能变电站技术领域的成熟应用,不仅对其自身产业的发展有推动作用,也对促进智能电网建设与物联网产业发展相结合具有重要的现实意义。
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