架空高压输电线路状态监测研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:newlinge
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随着电力系统的发展,用电需求增加,电能质量、供电稳定的要求越来越高,传统的输电线路监测方式已经不适于飞速发展的电力网络,架空高压输电线路状态监测的问题日益突出。输电线路的异常状态需要及时上传到监控中心,在最短时间确定问题原因,排除故障,减少事故带来的损失及影响。无线传感器网络是目前国内外众多学者研究领域的热点,将无线传感器网络与输电线路状态监测相结合,设计出具有低功耗、低成本、结构紧凑、易于布置的监测系统,能够解决目前输电线路监测所面临的问题。IPv6是下一代互联网架构,基于IPv6的低功耗无线个域网6Lo WPAN使用IEEE 802.15.4与电力系统结合起来,能够实现输电线路的状态监测。6Lo WPAN具有应用成本低、功耗低、可靠性高、节点多、通信距离远等优点,与同类无线通信技术相比具有较大的优势,将6Lo WPAN技术应用到输电线路状态监测中能够有效控制成本,具有较高的可行性。本文所研究的高压输电线路状态监测系统通过在输电线路中大量部署监测节点对线路运行参数及环境参数进行监测,根据电力系统需求通过网关节点上传至监控中心。监测节点以CC2530作为控制器,使用射频功率放大器CC2592进行无线数据收发,支持多种接口扩展,能够连接多种传感器及其他设备。监测节点具有感应取电功能,能够对输电线路中的大电流进行取电,避免了监测节点需要频繁的更换电池,使节点能够长时间稳定运行。网关节点是输电线路状态监测系统的边缘路由器,使用CC2538作为控制器,具有较高运算及处理能力,连接以太网控制芯片ENC28J60能够通过有线网络与控制中心进行通信。使用开源Contiki作为6Lo WPAN输电线路监测网络的系统,使用轻量级协议栈u IP,实现本文所设计监测系统。使用改进的蚁群算法对6Lo WPAN路由进行优化,提高通信质量。最后,对本文所设计的6Lo WPAN高压输电线路状态监测系统进行测试,测试结果表明,系统的丢包率、吞吐量、网络时延达到设计要求,符合输电线路监测要求,具有一定的实用价值。
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