无线传感器网络在变电站一次设备状态监测中的应用

摘要

为实现国网公司提出的智能变电站一次设备状态检修的目标,需要对已有的数字化变电站进行升级改造,增加设备状态监测系统。无线传感器网络以其不需布线、施工简单、易于扩展等优点,是设备状态监测系统网络传输的有效方式。但目前无线传感器网络在变电站内的应用还比较少,主要是因为变电站内复杂的电磁环境对无线通信的影响的研究还相对缺失,并且缺乏有效的网络组网方案。本文依托国家科技重大专项,其研究成果将为数字化变电站的升级改造做出贡献。
　　 本文研究并归纳了设备状态监测的原理和核心参数,提出了设备状态监测与无线传感器网络相结合的优势和面临的技术难题。其次本文分析了站内干扰现状,提出了抗电磁干扰的优化方式,通过对比试验证明了优化方式的有效性,在此基础上本文给出了监测系统组网方案和详细的系统配置方案。针对变电站内网络的特点,提出了一种3层网络架构,并建立通信模型,通过测试网络通信距离、接收灵敏度和节点能耗验证了该方案的有效性。最后,结合目前站内汇控柜已经连接到光纤以太网的实际情况,本文提出了路由节点和终端节点采用感应取电的能量供给方式,开发了感应取电装置并进行现场试验。本文既证明了无线传感器网络在变电站内应用的可行性,又给出具体解决方案。目前正值数字化变电站向智能变电站升级改造,本文所做的工作将为此提供一种有益的思路,具有较好的应用前景。