电力自动化在无线通信网络中的应用.doc

1、电力自动化在无线通信网络中的应用摘要：随着电力自动化无线通信技术的迅速发展，无线通信技术在电力自动化系统中得到广泛应用，目前社会各行各业对于网线网络技术都有很大需求。本文对电力自动化系统中无线通信应用及要求进行了阐述，主要有无线传感器网络及 WiMAX 网络和无线网状网络 WMN。 关键字：电力自动化；无线通信；网络 Abstract: With the rapid development of wireless communication technology of power automation, wireless communication technology has been wi

2、dely applied in electric power automation system, at present social all walks of life for the cable network technology have great demand. This paper has carried on the elaboration to the wireless communication applications and requirements of electric power automation system, mainly in wireless sens

3、or networks and WiMAX network and wireless mesh network WMN. Key words: electric power automation; wireless communication; network 中图分类号：F626.5 目前，随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出，无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统自动化及通信中的应用。通过无线通信技术，电力公司可以更加极速的完成电力系统的监控工作，为电力公司带来较大的效率以及效益。 一、电力自动化中无线通信网络技术的使用 1无线通信体系 无线通信及其应

4、用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其网络一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成，与传统有线通信网络相比，无线通信技术使远程监控变电站具有潜在优势，例如：节省架设电缆的费用以及通信基础设施的快速安装。但无线通信对电磁干扰(EM1)更敏感，通常对带宽容量和通信设备之间的最大距离有限制。此外，由于无线通信中的无线电波在空中传播，能发生窃听这对通信安全是个威胁。电力公司使用无线通信有两种选择：利用现有的公共网络通信基础设施，架设专无线网络。随着近期无线通信及数字电子技术的进步混合式网络体系结构激活了可供选择的其它可升级的无线通信系统能够提供自动化应用要求的严格的服务质量(QoS)。

5、这些最新无线技术有：无线传感器网络、WiMAX 网络和无线网状网络。 2、电力自动化中无线通信网络技术的应用 2.1 无线自动仪表读取(WAMR) WAMR 系统为电力行业提供了多项优势，使用无线通信技术可以帮助电力公司做很多事情。例如使用无线通信技术以后，电力公司就不会再为人工抄写电表麻烦的事情烦恼。WAMR 系统的实时计价功能对顾客也很有益。电力公司的实时计价模式要求电力公司和顾客的仪表设备之间有可依赖的双向通信，而 WSN 技术通过提供低成本低功率的无线通信有效的解决了这个要求。电力控制中心通过多跳式无线通信收集来自仪表的传感数据，这种监控系统为电力公司提供了灵活性。 在电力自动化系统的

6、指挥下，无线通信技术可以通过无线传感器自动读取电表数值。同时还可以及时准确的计算了本月用户的电费是多少，并且第一时间告知用户。这样既能够省去用户以及电力公司很多的麻烦，同时也能够极大地降低抄电表而造成的成本。对电力公司来说，百利而无一害。 22 故障的监控及排查 对于电力公司来说，电力线路出现故障是一件非常麻烦的事情。通常需要多人同时作业，经过长时间的排查，才能知道是哪个部位出现故障。消耗大量人力财力不说，浪费太多时间是对电力公司以及用户都不好的事情。有了无线通信智能传感器就不同了，智能传感器的智能遥测功能，可以通过电力自动化系统的感应节点，时时监控整条电力网络的运行状态，只要遇到突发的故障，

7、智能传感器就会第一时间将整条电路给切断，然后再对故障进行检测。检查出来哪部分线路出现故障以后，智能传感器就会通过无线通信技术将数据资料传送给电力公司，这样就能够及时避免出现更大的事故，同时也能够节省重新供电无线通信智能传感器不仅能够通过无线通信技术排查事故，同时对于电力设备以及自然灾害进行及时有效的监控。通过铺设可靠的感应节点，电力工公司完全可以形成一个非常全面广阔的电力监控系统。通过无线通信技术对这些节点进行控制。只要在有电力设备运作的区域发现有大规模的打雷闪电，或者发生火灾等等自然灾害，节点监控到的情况，就会第一时间传送给智能感应器。智能感应器通过无线通信技术向电力公司汇报情况，根据实际情

8、况作出是否立刻切断电源的指令。 当今社会，电力服务行业已经面临着极大的挑战以及激烈的竞争。能否保证电路网络的安全，能否提高自己的服务质量，能否让顾客满意，都已经成为电力公司在市场中占据多大份额的标准。无线智能传感器绝对是一个可以很好提高电力公司服务的一个重要设备。 2.3 无线传感器的体系结构 使用无线传感器，首先要考虑的是它的实际使用情况，如果实际使用情况良好，那么电力公司接下来考虑的是无限传感器的使用成本，或者是使用寿命。同样的价格，能够使用的年限不用，成本可就差了很多。为了降低无线传感器的成本，首先需要增长其使用寿命，而无线传感器的使用寿命与其内部使用的网络体系结构有很大关联。无线传感器

9、的网络体系结构则包括：无线通信网络的拓扑结构以及无线网络的物理性及逻辑性，还包含了传感器的感应范围。那究竟如何增长无线传感器的使用寿命呢?首先应该确定无线传感器需要覆盖的范围，范围的大小决定了无线传感器内部耗材的使用。其次，传感器使用的网络物理性以及逻辑性的也影响着传感器能量耗材的使用。因此，选择一个合适的感应范围，以及选择合适的物理逻辑性，都是增长传感器使用寿命的办法。 3、无线通信网络的应用要求 通过无线传感器网络传播的必需信息应予以分类和量化。通过对电力系统自动化应用进行综合分析来实现这些要求。下列问题可帮助电力公司确定这些要求： 1)应用的服务质量要求是什么?(要求实时监视还是容忍延迟

10、监视?) 2)系统连续查询信息(定期监视)还根据异常查询(基于事件的监视)？3）传感器数据的类型是什么?即：影像、声音、数据? 电力自动化系统应综合确定网络拓扑结构、体系结构和应用要求，以建立最适合应用的无线传感器网络。全面考虑各种选择条件以及是否适合电力公司的应用对于成功实施至关重要。 4、用于电力自动化的 WiMAX 网络和无线网状网络（WMN) 4.1 WiMAX 和无线网状网络的混合式网络体系结构的优势 在无线网状区域中，无线中枢在无线连接的发送者和接收者之间提供了冗余路径。这就排除了网络区域内的单点故障和可能存在的瓶颈链接显著增加了通信可靠性。由于存在多重可能的可选路由还可以保证网络

11、抗潜在问题的健壮性，例如：因 RF 干扰或障碍而产生的节点故障、路径故障。因此利用 WMN 技术，即使在出现网络元件故障或网络拥堵的情况下，电力公司的网网络也可长期可靠地运行。 由于网状网络只要求线路上的几个点连接至有线网络，因此建设无线网状网络可以降低基础设施成本，并且能够以合理费用对网络进行改造，这一点在现今电力公司竞争激烈的环境下尤其重要。 较大的覆盖区域，目前，无线局域网 LAN 的数据速率通过用极具效率的调制配置有所增加，虽然 WLAN 数据速率增加了，对于具体的传输功率，当来自存取点的终端用户更多时，WLAN 的覆盖范围和连通性都有所下降。然而，WiMAX 技术可使局域控制中心与远程控制中心之间进行远距离通信的性能却不会降低。因此，混合式网络中的 WiMAX 骨干网可以实现自动化应用所要求的高速远距离通信。 综上所述，当前无线网络通信技术已经可以很好的融入电力自动化系统之中。并且帮助电力公司很好的提升服务质量，有效的解决各种困难。相信，在不久的将来，无线网络通信技术不仅会运用在电力行业，在社会的各行各业也都会得到充分的运用。 文献： 【1】姚实颖. 电力自动化无线通信网络的分析与研究，中国新技术新产品，2011(13) 【2】孙梅. 电力自动化无线通信网络的分析与研究，新观察，2008(6) 【3】林维忠虚拟局域网(VLAN)技术西部广播电视，2003(3)