智能电网设备在线监测技术挑战与前景挑战的共同选择

1. 基于无线传感器网络的输变电设备 基于无线传感器网络的输变电设备在线监测技术 4 智能电网 智能电网 1 2 智能电网中的无线传感器网络 智能电网中的无线传感器网络 3 技术输变电设备在线监测的挑战与展望 基于输变电设备在线监测技术的挑战与展望 智能电网 智能电网 全球气候变化导致自然灾害频发。 “高碳”经济引发了温室效应和冰川。 冰川融化、荒漠化等污染严重，人类面临生态环境灾难。 环境：环境：应对未来挑战的共同选择。 应对未来挑战的共同选择。 人们对电力的依赖程度越来越高，对供电可靠性和电能质量的要求越来越高。 金融危机导致需求低迷。 各国带动了信息、通信、自动化和测量技术需求的快速发展，各种技术高度融合。

2. 趋势 传统能源日益稀缺，新能源和可再生能源不断发展。 经济： 经济： 能源： 能源： 技术： 技术： 应对未来挑战的共同选择。 应对未来挑战的共同选择。 远距离大容量输电与电网优化经济运行：电网：大规模清洁、可再生能源接入、调度、分布式电源控制、有效接入，储能技术快速发展减少防范大面积停电风险，避免系统崩溃，提供更高的供电可靠性。 用户使用更加灵活、方便、节能。 环保服务需求 应对未来挑战的共同选择 应对未来挑战的共同选择 特点：以特高压电网为骨干的坚强电网为基础，各级电网协调发展，以信息化、自动化、和互动 强大的智能电网。 p 目标：在安全、可靠、优质供电的基础上，进一步实现清洁、高效、互动的供电。

3.移动目标。 p内涵：智能电网首先应该是坚强的电网，能够实现能源资源大规模优化配置，保障电力安全可靠。 智能电网应涵盖发电、调度、输变电、配电和用户的各个环节，是一个闭环系统。 坚强智能电网（中国） 坚强智能电网（中国） 各部分关系图智能电网各部分关系图 发电环节 调度环节 用电环节 用电环节 配电环节 配电环节 输电环节 变电环节 信息信息通信环节 通信环节 智能电网 智能电网“六通六通” ”和“一平台一平台”智能电网各部分关系图 智能电网各部分关系图 p 让智能电网具备基于早期扰动实时预测和响应的能力迹象。

4、能力 用户主动参与的能力必须将大量传感器连接到安全的通信网络，实现智能电网中的双向数据通信。 核心问题 智能电网 核心问题 智能电网基础设施 智能电网基础设施 稳健的电网结构 电网拥有为其服务的通信网络 综合能源和通信系统架构 (IECSA) 传感与传感测量 先进控制方法 先进控制方法 改进的接口和改进的接口与决策支持 决策支持 先进的先进电网组件 电网组件 ICIC IC IC= 综合通信 综合通信 智能电网关键技术 智能电网关键技术 智能电网无线传输 传感器网络 无线传感器智能电网中的网络 p 传感器 传感器网络

5、网络作为智能电网终端信息传感不可或缺的基础环节，在电力系统中具有广阔的应用空间。 p 传感器 传感器网络将在电网建设、电网安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量以及应用用户交互等方面发挥巨大作用。 p 传感器 传感器网络网络可全面提升智能电网各环节信息感知的深度和广度，为实现电力系统的智能化以及信息流、业务量、电量流提供高可用支撑。 利用云实现智能电网 通信技术 通信技术 (802.15.1) WiFi (802.11b) IrDA (802.15.4) 系统成本 系统成本相对

6. 高 高 低 低 电池寿命 电池寿命 短 短 长 最长网络节点 网络节点/65000+ 物理范围 物理范围（有效有效） 方位 1m1-100+ 传输速率 传输速率/传输介质 传输介质 2.4GHz2.4GHz 射频 980nm红外2.4GHz射频无线传感器网络常用无线通信技术参数对比智能电网的建设需要集成大量新型智能电子设备和自动化系统，如电网监控、智能输电、智能变电站、智能配电等，以及智能用电。 终端设备，需要与远程通信技术配合。 几种无线通信技术的速度和距离的比较。 几种无线通信技术的速度和距离的比较。 结论：结论：在无线传感器网络中，距离短、成本低、

7、低功耗技术是无线通信应用的首选技术之一。 基于无线传感器网络的输变电设备在线监测技术输变电设备在线监测技术。 自组织网络数据传输能力。 强大的网络能力。 网络容量大。 高可靠性。 高灵活性。 低成本。 基本特征。 技术推动智能电网应用的增长。 技术推动智能电网应用增长 输电线路在线监测技术： 输电线路在线监测技术： 绝缘子在线监测 导线/地线在线监测 输电线路通道环境监测 杆塔在线监测 应用于电力系统输电线路在线监测 应用于电力系统输电线路在线监测可以避免长距离传输中的信号衰减，可以解决高压设备的电气绝缘问题，提高系统的可靠性和安全性，降低运行和维护成本。应用于输电线路

8、在线监测的优点：应用于输电线路在线监测的优点：节点布置在输电线路中，用于电力系统中输电线路的在线监测。 节点可以部署在高海拔等恶劣环境中。 高压电网等。节点能源节点可部署在高海拔、高压电网等恶劣环境中。 节点可以长时间高效采集有效数据，从而省去人工巡检的繁琐工程和维护。 节点可长时间高效采集有效数据，从而省去人工巡检的繁琐工程和维护时间，降低有线监控的高额成本。 次并降低有线监控的高成本。 无线传感器节点用于电力系统输电线路的在线监测。 用于电力系统输电线路在线监测，监测大跨度输电线路的应力、温度、振动等参数。各传输采用

9、适合大跨度输电线路的应力、温度、振动等参数监测。每个传感器节点部署在高压输电线路上，网关固定在高压输电铁塔上。 传感器节点部署在高压输电线路上，网关固定在高压输电铁塔上。 无线传感器节点用于电力系统输电线路的在线监测。 电力系统输电线路的在线监测。 电力系统输电线路的在线监测。 电力系统输电线路的在线监测。 电力系统输电线路的在线监测。 基于GPRS和无线技术的输电线路结冰预警系统。 应用于电力系统输电线路在线监测 应用于电力系统输电线路在线监测 输电线路综合监测系统结构 应用于电力系统输电线路在线监测

10、应用于电力系统输电线路在线监测。 监控主机硬件结构图。 传感器节点硬件结构图。 应用于电力系统输电线路的在线监测。 应用于电力系统输电线路的在线监测。 应用于变电站设备的在线监测。 应用于变电站设备的在线监测。 变电站设备在线监测用于变电站设备的在线监测。 查看 变压器在线监测 变压器在线监测 //光纤测温 光纤测温用于变电站设备在线监测。 用于变电站设备的在线监测。 无线测温系统采用联网技术，实现电力系统高压、超高压母线、高压开关触头（以及其他人员无法接触的危险恶劣环境）的温度测量。在线实时检测，运行情况可在中央监控室监控。

11.状态，真正实现远距离遥测。 当被测点的温度超过预设阈值时，会发出报警信号，提醒相关人员及时采取措施。 应用于变电站设备在线监测 应用于变电站设备在线监测 挑战与前景 挑战与前景 p 强电磁环境 在电力系统环境中，无线网络的布局和连通性经常发生变化，导致链路故障。 ，传感器会受到射频干扰、高腐蚀性环境、高湿度环境、振动、灰尘、污垢或其他会影响其运行的环境的限制。 可靠性和实时性能在智能电网中得到了广泛的期待。 无线传感器网络中的应用在可靠性、延迟和网络吞吐量、数据包错误以及电力系统中无线连接的不同连接能力方面具有不同的服务质量要求和规范挑战。

12. 障碍物和环境噪声在时间和空间上表现出不同的特征。 这样，各链路的容量和时延受位置影响，不断变化，且具有突发性，使得服务质量的提供成为一项艰巨的任务。 p 资源限制 无线传感器网络的设计和应用受到三个资源的限制：1.电源，2.存储资源，3.处理能力面临的挑战所面临的挑战必须保证系统的开放性和开放性。 不仅对当前技术开放，而且对未来技术开放。 确保系统的互操作性。 （数据模型建立、追溯体系建立、测试体系建立） 1、建立综合系统信息平台，建立全网信息模型。 对于一个即更多 、 和 网格。 面临的挑战 面临的挑战