智能电网中无线传感器网络技术的应用研究.pdf

第卷第期
274供用电
2010年8月17

智能电网中无线传感器网络技术的应用研究

吴佳伟
(上海市电力公司信息通信中心,上海200122)

摘要:无线传感器网络具有的特点能够很好地解决智能电网建设中遇到的很多问题。通过对无线传感器网
络这一无线通信中的热点领域,在无线传感器网络体系构架、大规模组网技术及网络管理、环境感知技术、数
据采集技术以及信息处理技术方面进行了应用研究,以期能将该项技术应用于我国智能电网的建设发展中。
关键词:智能电网;无线传感器网络;通信技术
中图分类号:TN92915;TM76文献标识码:A文章编号:1006-6357(2010)04-5

ResearchonApplicationofWirelessSensorNetworkTechnologyinSmartGrid
WUJiawei
(Information&CommunicationCenterofSMEPC,Shanghai200122,ShanghaiChina)

Abstract:Thewirelesssensornetworkhassomeadvantagestohandlemanyproblemsencounteredinsmartgrid
constructionverywell.Focusingonthewirelesssensornetwork,thehotareaofwirelesscommunication,its
networkarchitecture,large2scalenetworkingtechnologiesandnetworkmanagement,environmentsensing,da2
taacquisition,andinformationprocessingtechnologiesareresearchedintheaspectofapplicationtobenefitthe
constructionanddevelopmentofsmartgridinChina.
Keywords:smartgrid;wirelesssensornetwork;communicationtechnology

智能电网建设是将基于现代新材料技术、计能够实时采集并检测实际系统或环境中的参数,
算机软硬件技术、自动控制技术、传感器技术、电并传递给系统需求者。该网络具有自组织性、抗
力电子器件技术、高温超导技术、信息技术、分布干扰能力强、自愈性好等特点,能够保证系统的稳
式发电技术以及现代通信技术的综合,为现代电定性、健壮性,充分利用好这些功能可以很好地解
网提供各种类型先进的测量、监视、保护和控制的决智能电网建设中遇到的很多问题。
电力设备,对传统电网进行升级改造,构造一个更
1无线传感器网络体系架构研究
加经济、安全、可靠、环保的电网。
智能电网建设必须采用上述各种技术来支撑在不同应用中,无线传感器网络节点的组成
智能电网所需的属性。这些技术不少是在现有电不尽相同,但一般都由数据采集、数据处理、数据
网中已采用或是正在完善的技术,如无线传感器传输和电源这4部分组成。无线传感器的类型由
通信技术,传感器信息采集、计量技术,网络融合被监测物理信号的形式决定。处理器通常选用嵌
技术,数据融合技术,网络安全与自愈技术,决策入式CPU,如Motorola的68HC16,ARM公司的
支持和人机接口技术,智能电表技术,家庭储能计ARM7和Intel的8086等。数据传输单元主要
入技术,清洁能源接入技术等。由低功耗、短距离的无线通信模块组成,比如
无线传感器网络(WSN)是新一代无线通信RFM公司的TR1000等。因为需要进行较复杂
中的热点领域,具有广阔的市场前景和潜力。其的任务调度与管理,无线传感器网络需要一个微
由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通型化的操作系统,如嵌入式Linux。
信模块的微小节点通过自组织的方式构成网络,启发于现有的比较经典的、成功的传感器网
借助于节点中内置的形式多样的传感器进行测络体系构架设计,对无线传感器网络体系进行的
量,采用短距离的无线低功率通信技术。构架设计如图1所示。
无线传感器网络不同于传统的有线网络,它1)数据采集层。主要是对各个电力设备以
18吴佳伟:智能电网中无线传感器网络技术的应用研究

决突发事件具有很大的帮助,也增加了电网的智
能性。

2无线传感器网络大规模组网技术及网
络管理研究

无线传感器网络大规模组网技术及网络管理
研究的目的,是研制适用于规模性密集布设和自
治组网的无线传感器节点。当数量巨大的无线传
感器节点被随机布设后,自治组网和网络管理成

图1无线传感器网络体系构架图为网络运行和业务应用的一个核心问题。自治组
及变电站设备进行实时的状态