无线传感器网络在配电网故障定位中的应用研究

摘要

无线传感器网络是由大量廉价、密集的智能无线传感器节点构成的一种无线通信网络;它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作的实时检测、感知和采集各种对象信息,并对其数据进行处理。配电网单相接地的故障定位是配电自动化实施过程中的重点和难点问题,研究基于无线传感器网络的配电网故障定位新方法,对于快速正确地查找和隔离故障、提高供电可靠性具有非常重要的理论意义和实际应用价值。
　　本文在分析比较了目前一些故障区域定位方法和定位算法的不足之后,提出了基于无线传感器网络的配电网馈线单相接地故障定位系统的设计方案,该方案利用无线传感器节点采集线路上的故障电流,比较故障相相邻节点故障电流差与对应非故障相相邻节点故障电流差的比值来判断其故障位置,仿真结果验证了该定位方案的有效性和正确性。
　　针对配电网在发生单相接地故障后要求能够快速准确地查找到故障点问题,论文将无线传感器网络故障定位的准确性和快速性进行了仿真分析;同时还对无线传感器网络采集的数据必须满足同步性,而且数据能够可靠地传送到上层节点然后转发给管理中心的要求,采用了行波传感器捕捉故障行波信号来实现时间同步和采用多路径可靠信息路由协议来通信可靠性,仿真结果表明这些措施行之有效。

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1 绪 论

1.1 配电网故障定位研究的意义

1.2 配电网故障定位研究的现状

1.3 本文的主要工作及章节安排

2 无线传感器网络介绍

2.1 无线传感器网络节点及其体系结构

2.2 无线传感器网络特点

2.3 无线传感器网络发展现状

2.4 无线传感器网络在配电网馈线故障定位中的应用前景

3 基于无线传感器网络的配电网馈线接地故障定位

3.1 引言

3.2 配电网系统中的无线传感器技术

3.3 基于无线传感器网络的配电网馈线接地故障定位

3.4无线传感器网络故障定位准确性分析

3.5 无线传感器网络故障定位快速性分析

3.6 小结

4 无线传感器网络故障定位时间同步研究

4.1 引言

4.2 无线传感器网络时间同步机制研究现状

4.3 时间同步的不确定影响分析

4.4 基于行波的无线传感器网络时间同步方案

4.5 时间同步机制

4.6 基于行波的同步机制与其它同步机制的比较

4.7 小结

5 基于无线传感器网络故障定位的可靠性分析

5.1 引言

5.2 节点的采样分析

5.3 数据传输的可靠性分析

5.4 小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 下一步的工作

致谢

参考文献

附录1 硕士期间所发表的论文