ZigBee通信技术及其在电力系统中的应用

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对电力监控系统中ZigBee无线通信技术应用的几点探讨

对电力监控系统中ZigBee无线通信技术应用的几点探讨

对电力监控系统中ZigBee无线通信技术应用的几点探讨作者:王冠军来源:《科技风》2016年第10期摘要:电力能源是现代社会必不可少的能源之一,在人们的生活、工业生产等方面发挥着重要作用。

电力监控系统是管理配电网络的重要手段,确保配电网络安全、可靠运行,以满足人们的日常生活和工业需要。

在电力监控系统中,ZigBee无线通信技术的应用十分重要。

本文对ZigBee无线通信技术在电力监控系统中的重要性进行了叙述,分析了当前的电力监控系统通信技术现状,并说明了ZigBee无线通信技术在电力监控系统中的应用。

关键词:监控系统;ZigBee;应用将ZigBee无线通信技术应用在电力监控系统中能够大大提高供电稳定性。

传统电力监控系统采用的大多为有线通信技术,由于该技术存在许多弊端,急需寻找新的技术取代有线通信技术,ZigBee无线通信技术应运而生并在电力监控系统中得到了广泛运用。

工作人员只需对终端计算机进行控制就可以实现对整个电网的调配,从而满足用户需求,同时,该技术的应用使得大规模停电事件不再发生,停电检修时间大大缩短,最大程度保障了人们的生活和工业用电。

一、ZigBee无线通信技术在电力监控系统中的重要性电力能源是现代社会必不可少的能源之一,在人们的生活、工业生产等方面发挥着重要作用。

当前,我国电网建设和管理都朝着自动化的方向发展,电力监控系统的重要性越来越突出。

随着经济的快速增长,人们对电力资源的需求也呈现出越来越大、越来越高的特点,这无疑给电力企业带来了巨大挑战。

电力监控系统是由通信技术、微电子技术以及计算机技术相融合的,而ZigBee无线通信技术则是电力监控系统的重要的组成部分,它传输的是数字信号。

这样一来,工作人员只需要操作终端计算机就可以实现对整个电网的调配。

需要注意的是,仅仅采用ZigBee无线通信技术,但是对技术的应用并不可靠也是不行的,在技术不可靠的情况下,设备采集到的信息就不能及时传输到终端计算机,工作人员也就无法掌握当前电网的运行状态。

ZigBee技术在用户端配电系统中的设计与应用

ZigBee技术在用户端配电系统中的设计与应用

ZigBee技术在用户端配电系统中的设计与应用随着全球范围内智能电网建设逐步展开,作为智能电网用户的配电系统智能化管理也越来越重要。

目前用户端配电管理系统都会考虑采用多种通信技术混合组网的方式,以克服现有技术固有的一些不足,其中工业以太网、GPRS及CDMA 等作为远程通信网络;无线短距离通信、载波等作为短程通信网络,即最后1公里内的通信方式。

ZigBee技术作为一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,是一种很好的短距离通信方式。

它有很多优点,譬如低功耗、高可靠性,以及自组网功能等等,使它能在短距离通信方面有着很大的发展空间。

因此,基于ZigBee技术的无线自动抄表系统成为了一个热点。

本文主要介绍一款ZigBee技术无线模块及基于ZigBee无线网络在工厂配电管理系统中的应用。

1、ZigBee技术的特点ZigBee无线技术的特点是低耗电、低成本、低数据速率、短距离、通信可靠性高。

它的网络拓扑主要支持3种自组织无线网络类型,即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(Cluster Tree),特别是网状结构,具有很强的网络健壮性和系统可靠性。

这使ZigBee技术在低耗电、低成本、低数据速率、可靠性强的无线抄表系统中发挥巨大的作用。

目前,电能管理系统中运用的另外一些通信方式如低压电力线载波(PLC),RS485有线通讯都存在各种各样的弊端。

ZigBee与其他通信技术的比较,可以看出ZigBee技术优势比较明显。

ZigBee技术是电能管理系统中一种非常理想的通信方式。

它适用于一些短距离无线电能管理系统通信方式的实现手段,例如写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂等无线电能管理系统,尤其适用于一些布线困难旧楼改造的能耗管理系统中。

2、ZigBee无线模块的设计ZigBee无线模块是ZigBee无线配电管理系统中的主要组成部分,它在整个网络中担当通信的衔接作用,它负责把网络中所有电表的通信连接起来,方便各个电表把数据上传给主站(即电能管理中心)。

ZigBee技术和GPRS在智能电网中的应用研究

ZigBee技术和GPRS在智能电网中的应用研究
传 感 器 模 块 处 理 器 模 块 无 线 通 信 模 块
网络的基础上, 通过先 进的传感和测量技术 、 先 进的设备技术 、 先进 的 控 制方法 以及先进 的决 策支持系统技术 的应 用, 实 现电网 的可靠 、 安 全、 经济 、 高效 、 环境 友好和使用安全的 目标l l l 。 为满足信号传输所要求 的网络稳 定等要 求 , 在智能电网中研究基于 Z i g B e e 技术和 G P R S 的综 合在 线监 测控制 系统 . 能够可靠地利用集 中监测和管理方式从 而获得 电气设 备运行 状态 和周 边环 境变 化 因此 .文 章 以 Z i g B e e技术 和 GP R S为基础 , 设 计了一套智 能电网电气设 备监测 和控制 系统。 希望可 以在智能 电网输 电配电环节发挥重要 作用
作者简介 : 李朋( 1 9 9 2 一) , 男, 安徽 宿州人, 研 究生, 安徽理工大学 , 研 究方向为电气工程 自动化。
陆俊 , 国 网 安徽 省 电 力 公 司信 息 通 信 分 公 司。
图 4 汇 聚 节 点 程 序 流 程 图
科技视 界 S c i e n c e& T e c h n o l o g y V i s i o n
图 2 网络节点硬件框 图
图 3 汇聚节点硬件结构原理
图1 信号采集 网络应用 的拓扑示意 图
2 系统硬件设计
终端节点主要 由四部分组成 , 包括信息处理模 块 、 传感器模块 、 无 线通信模块和电源模块[ 3 ] 。处理器模块采用 C C 2 5 3 0自带的 8 0 5 1内 核完成数据 的存储及终端节点 的多任务处理工 作 . 适合于片上系统 的 开发 。该处理器能进行 2 . 4 G Hz 的射频 的收发 . 具有 抗干扰能力强 . 功 耗低 、 灵敏度较高 , 并且 电流损耗较低 . 适合开发低功耗系统

zigbee应用

zigbee应用

zigbee应用ZigBee技术是一种低功耗、近距离、低速率无线通信技术,具有低功耗、低成本、简单易用等特点,广泛应用于智能家居、物联网、能源管理、电力控制等领域。

本文将从ZigBee技术的基本原理、应用案例以及未来发展等方面进行介绍,旨在帮助读者更好地理解和了解ZigBee技术的应用。

一、ZigBee技术基本原理ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4标准的无线通信技术,使用全球2.4GHz频段,采用工作在低速率模式下的设备,适用于大范围的低功耗应用。

ZigBee技术主要包含三个基本组件:设备、协调器和网络。

设备是指采用ZigBee技术的终端设备,如传感器、开关等,用于感知环境信息,并将其通过ZigBee网络传输到协调器。

协调器是ZigBee网络的核心节点,负责组网、路由和管理网络中的设备。

它还可以与上层网络(如无线局域网)进行通信,实现设备与互联网的连接。

网络是由协调器和多个设备组成的拓扑结构,通过ZigBee协议进行通信。

ZigBee网络分为星型、网状和混合三种结构,可以根据不同应用需求选择不同的拓扑结构。

ZigBee技术通过低功耗的无线通信方式实现设备之间的数据传输。

它采用短距离通信,通信距离一般在10-100米之间,适用于室内环境。

同时,ZigBee技术在传输过程中对数据进行了优化,采用了低速率的传输模式,降低了能耗。

二、ZigBee技术应用案例1. 智能家居智能家居是ZigBee技术最常见的应用领域之一。

通过将传感器、开关、灯光等设备连接到ZigBee网络中,实现对家居环境的智能控制。

用户可以通过智能手机、平板电脑等终端设备,远程控制家居设备的开关、调光、温度等功能,提高家居的舒适度和便利性。

2. 物联网ZigBee技术也广泛应用于物联网领域。

通过将物联网设备连接到ZigBee网络中,实现对物联网设备的监测、控制和管理。

例如,智能城市中的环境监测设备可以通过ZigBee网络将环境数据传输到中心服务器,实现对环境状况的实时监测和分析。

ZigBee技术及应用

ZigBee技术及应用
刷 议 不
I ■
自动 控制 装置 , 是传 统的继 电器 的替代产 品 。 输 电线路随 着微 电子和 计算机 技 术 的飞速 发展 , 随着计 算机 的功 能更多 的可编 程控制 器 , 不仅 可以实 现逻辑 控
制, 还具 有数据 处理 , 通信 , 网络和 其他功 能 。 因为它 可 以通 过软件 来 改变控 制 过程 , 而且具 有体积小 , 装 配和 维修方 便 , 编程 简单 , 可靠 性高 , 抗 干扰能 力强 , 已广 泛应 用于 工业控 制 的各个领 域 , 极 大地促 进 了机 电一体 化 的进 程 。
断开 , 以致供 电 中断 , 当下 降到 2 5 %, 它持 续时 间超过 3 秒, 电机 停止转 动 , 可 能 甚至造成 人身伤 亡事故 。 因此 短路的后 果是十分严 重 的 , 造成 的危 害程度大 , 故 障位置 , 类型 多和 持续 时 间长 。 为 了确保 电气设 备安 全和 可靠 的运 行 , 减 少短
路, 应努力消 除所有 可能会 导致短路 的因素 , 在短路 的情况 下 , 应尽 快消 除故 障
区段 , 使系统 电压恢复 到正常值在 时 间。 因此 , 短路 电流计 算要正确 选择有 足够 的稳定 电气设备 , 以确保 最大 可 能的短 路 电流不损 坏 。 变压器 台数应 根据负荷和 经济运行 的负载选 择 , 满 足可靠性 和供 电电能质 量的要 求 , 考 虑到节 约能源 , 降低运 行成本 , 设备 维护和其他 因素 来确定变 压器 的数量 。 根据 负荷等级 和规模 , 当加 载一个 或两个 以上 的负荷 变 电站 , 应 该增加 两个 或两个 以上 的变压 器 , 如只有 少量 的加载 或两 个低压 变 电站 相邻 , 只能使

探讨 Zigbee 技术在配电自动化系统中的应用

探讨 Zigbee 技术在配电自动化系统中的应用

探讨 Zigbee 技术在配电自动化系统中的应用摘要:无线通信技术能够保障配电自动化系统通信的有效性、安全性及可靠性,Zigbee技术则是应用于配电自动化系统通信的最佳无线通信技术。

笔者从配电自动化系统对通信的需求入手,分析了Zigbee技术的优势及应用要点及Zigbee技术在配电自动化系统中的应用。

关键词:Zigbee技术;配电自动化系统;应用探讨对配电自动化系统进行建设时,通信系统是重要的一环,应以高新技术手段为依托,配电自动化把控制中心发出的指令传给各个执行机构与远方的智能终端,并且,将智能终端所采集的数据传输给控制中心,近年来,新兴的ZigBee技术已经开始应用于配网自动化系统中,在我国电力行业得到了广泛应用。

得到了人们的一致认可。

1.配电自动化系统及ZigBee技术的概况配电自动化系统主要是通过配电网的实时数据采集,对配电网的运行进行有效管理,主要检测的数据为配电变压器及开关运行的相关数据以及电能质量。

在配电自动化系统中,数据的采集与传输主要涉及到DTU以及TTU等设备。

根据相关的标准要求,每个遥测数据信息都要使用2个字节的信息量,每4个遥信数据信息量为1个字节的信息量,每个遥控数据信息都要使用5个字节的信息量,大量的信息量传输需要可靠安全的通信网络支持。

在相关的法律法规的条款中,配电自动化系统需要通过专网实现通信,要求通信网络具备较强的冗余能力以及较高的可靠性。

就目前的基础发展状况而言,Zigbee通信网络是较为理想的配电系统化的通信网络。

ZigBee技术是低速率、短距离的一种新兴无线通信网络技术,其介于蓝牙技术与无线标记技术之间。

该技术具有功耗低、时延小、速率低、距离适中等诸多优点,充分对无线通信技术缺点进行了弥补,也符合了自组织网络与传感器等无线传感器的网络需要。

配电自动化的通信网络不会对带宽有过高要求,如果对功耗和时延要求较低,ZigBee技术就是不错的选择。

该技术由最多六万五千个无线数据的模块共同组成无线数据传输平台,与当前的GSM网和CDMA网十分相似,各个ZigBee网络的数据模块和移动网络基站十分类似,他们可以在整个网络间互相通信。

ZigBee技术在智能电网系统中的应用

ZigBee技术在智能电网系统中的应用

不同的国家由于发展程度和实际建设的情况不同,对于智能电网的解读和发展方向也不尽相同。

在我国,国家电网对智能电网的定义为:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。

所以,在电网中引入数据稳定、健壮性好、抗干扰能力强以及自身功耗低的信息传输技术极大符合我国智能电网的发展目标。

ZigBee技术,因其超低功耗、抗干扰和网络的健壮性等优点,注定将在无线传感器领域发挥巨大的作用。

1智能电网概述智能电网,即电网的智能化,也被称为“电网2.0”,是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

智能电网的重要目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全,电网能够实现这些目标,就可以称其为智能电网。

参数量测技术是智能电网基本的组成部件,先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面使用。

它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性,进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。

未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统,取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。

基于微处理器的智能表计将有更多的功能,除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外,还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率,并通知用户实施什么样的费率政策。

新的软件系统将收集、储存、分析和处理各种数据,为电力公司的其他业务所用。

先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。

这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功。

另外,先进控制技术支持市场报价技术以提高资产的管理水平。

ZigBee技术在电力设备在线监测系统中的应用

ZigBee技术在电力设备在线监测系统中的应用

Ab t a t Th t a i o a ee t i q i me t n l e sr c : e r d t n l lc rc i e up n o -i mo i rn s s e n n t ig y tm a o t RS 4 5 o n c ig o d ps - 8 c n e tn mo e Th d、 e d s d a t g s o h smo e a e df iu tr u e o g c n tu t n p ro ia v n a e ft i d r i c l o t ,ln o s r c i e id,h g o t Th s p p r d s rb s t e p i cp e f o ih c s . i a e e c i e h rn i l a d a p ia i n a v n a e f i B e wiee s o n p l t d a t g o Z g e r ls c mm u i t n p o o o . A r ls c n e t g iti u e ee t i c o nc i r tc 1 a o wiee s o n c i d s r t s lc rc n b e u p n n l e mo i rn y t m a e n ZiB e p o o o i e i n d n r a ie . Th s s s e f a u e n q ime to i n n t ig s s e b s d o g e r t c l s o d sg e a d e l d z i y t m e t r s i o e c mi g t e d s d a t g f ta iin lwi o n c i g c iv n h o lo n l e mo i rn v r o n h ia v n a e o r d t a r c n e t ,a h e ig t e g a f o i n t i g,s vn h o t o e n n o a ig t e cs a d i r vn h e e i o h y t m. Th i d d b g a d o e a in p o e h t t i s s e me t h e n f n mp o i g t e b n ft ft e s se e fl e u n p r t r v d t a h s y t m e s t e d ma d o e o e e ti q i me t n l e mo i rn 、 lc rce u p n i n t i g o n o Ke wo d :ZiB e id s r lc n r l n i n n : e e ti e up n n i e mo i rn y rs g e ; n u ti o to vr me t l c r q i me t l n t i g a e o c o n o
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ZigBee通信技术及其在电力系统中的应用ZigBee简述ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。

根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

ZigBee起源在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。

对工业,家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等,而工业自动化,对无线数据通信的需求越来越强烈,而且,对于工业现场,这种无线数据传输必须是高可靠的,并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。

因此,经过人们长期努力,ZigBee协议在2003年正式问世。

ZigBee所基于的协议IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps)、工作在2.4GHz和868/928MHz的无线技术,用于个人区域网和对等网络。

它是ZigBee协议的基础。

ZigBee是一种新兴的近距、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。

主要用于近距离无线连接。

ZigBee名称的由来•Zigbee是IEEE 802.15.4协议的代名词。

根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。

这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。

其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。

主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

简而言之,ZigBee就是一种便宜的,低功耗的近距离无线组网通讯技术ZigBee发展历史Zigbee, 在中国被译为"紫蜂",它与蓝牙相类似.是一种新兴的短距离无线技术.用于传感控制应用(sensor and control).此想法在IEEE 802.15工作组中提出,于是成立了TG4工作组,并制定规范IEEE 802.15.4.2002年,zigbee Alliance(联盟)成立.2004年,zigbee V1.0诞生.它是zigbee的第一个规范.但由于推出仓促,存在一些错误.2006年,推出zigbee 2006,比较完善.2007年底,zigbee PRO推出ZigBee、蓝牙、Wi-Fi技术比较•ZigBee无线数据传输网络描述ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。

ZigBee模块类似于移动网络基站。

通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。

ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信。

ZigBee网络在ZigBee网络结构中一般包括三种设备: 协调器节点路由器节点和末端节点。

协调器也称为全功能设备,相当于蜂群结构中的蜂后,是唯一的,协调器是ZigBee 网络启动或建立网络的设备,负责网络的发起和维护,对网络的各个参数进行设定。

路由器相当于雄蜂,数目不多,路由器需要一直处于工作状态,由支路供电,在树型拓扑网络模式中功能主要包括作为普通设备加入网络,实现多跳路由,辅助其它的子节点完成通信。

末端节点则精简功能设备,只能传相当于数量最多的工蜂,它可以传送数据给协调器节点,或从协调器节接收数据。

该设备需要的内存较少( 特别是内部RAM) 为了维持网络最基本的运行,末端节点没有指定的责任,没有必不可缺少性,可以根据自己功能需要休眠或唤醒,一般由可由电池供电。

ZigBee网络ZigBee采用的自组织网通信方式ZigBee技术所采用的自组织网是怎么回事?举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个ZigBee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。

而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。

因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。

这就是自组织网。

ZigBee技术使用自组织网来通信网状网通信实际上就是多通道通信,在实际工业现场,由于各种原因,往往并不能保证每一个无线通道都能够始终畅通,就像城市的街道一样,可能因为车祸,道路维修等,使得某条道路的交通出现暂时中断,此时由于我们有多个通道,车辆(相当于我们的控制数据)仍然可以通过其他道路到达目的地。

而这一点对工业现场控制而言则非常重要。

自组织网采用动态路由的方式所谓动态路由是指网络中数据传输的路径并不是预先设定的,而是传输数据前,通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索,分析它们的位置关系以及远近,然后选择其中的一条路径进行数据传输。

在我们的网络管理软件中,路径的选择使用的是“梯度法”,即先选择路径最近的一条通道进行传输,如传不通,再使用另外一条稍远一点的通路进行传输,以此类推,直到数据送达目的地为止。

在实际工业现场,预先确定的传输路径随时都可能发生变化,或者因各种原因路径被中断了,或者过于繁忙不能进行及时传送。

动态路由结合网络拓扑结构,就可以很好解决这个问题,从而保证数据的可靠传输。

ZigBee特点:①低功耗。

在低耗电待机模式下,2节5 号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。

相比较,蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。

②低成本。

通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,而且ZigBee免协议专利费。

每块芯片的价格大约为2 美元。

③低速率。

ZigBee工作在20~250 kbps 的较低速率,分别提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps (915 MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

④近距离。

传输范围一般介于10~100 m 之间,在增加RF 发射功率后,亦可增加到1~3 km。

这指的是相邻节点间的距离。

如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

⑤短时延。

ZigBee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15 ms,节点连接进入网络只需30 ms,进一步节省了电能。

相比较,蓝牙需要3~10 s、WiFi 需要3 s。

⑥高容量。

ZigBee可采用星状、树状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254 个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000 个节点的大网。

⑦高安全。

ZigBee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL) 防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES 128) 的对称密码,以灵活确定其安全属性。

⑧免执照频段。

采用直接序列扩频在工业科学医疗(ISM) 频段,2. 4 GHz (全球)、915 MHz(美国)和868 MHz(欧洲)。

ZigBee在生活中应用ZigBee并不是用来与蓝牙或者其他已经存在的标准竞争,它的目标定位于现存的系统还不能满足其需求的特定的市场,它有着广阔的应用前景。

其应用领域主要包括:•工业控制:各种监控器、传感器的自动化控制•商业:智慧型标签等•公共场所:烟雾探测器等•农业控制:收集各种土壤信息和气候信息•医疗:老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等。

•家庭和楼宇网络:空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等。

Zigbee模块示例Zigbee模块示例ZigBee在电力系统中的应用一.电厂设备检测•例如开关柜发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电气设备。

在设备长期运行过程中,开关柜中的母线接点、高压电缆接头等部位因老化或接触电阻过大而发热,使相邻的绝缘部件性能劣化,甚至击穿而造成事故。

由于开关柜中的母线处于高压电位,每相对地和不同相之间都存在很高的电压,且结构狭小,无法进行人工巡查测温,所以直接检测高压母线温度一直是电力系统检测中的一个难题。

ZigBee无线网络的低成本、短时延、免执照频段、高安全、近距离、低复杂度,低功耗等优点,满足高压母线测温的条件,是解决的良好途径。

二. 基于ZigBee技术的无线抄表•这个无线抄表系统最上层为用电管理中心主站,然后主站下来通过GPRS网络接入各个小区的集中器,采用一对多的连接形式。

这样用电管理中心主站通过GPRS无线网络对各个小区的用电进行控制并采集数据。

•通信系统的下层由电表,ZigBee无线抄表终端,ZigBee无线网络组成,共同完成对电表数据的采集,保存和转发,同时执行管理中心总站传来的命令,实现对电表的控制。

三. ZigBee技术在电力SCADA应用相对于电力微波通信网、电力DDN数字数据和公网等远程通讯技术相比,电网数字化需要“就地”获取信息,并快速作出反应,同时需要和远程通讯技术配合。

ZigBee 无线自组网技术针对电力系统监测、控制的需求,在通信容量、通信时延、通信可靠性、能量损耗上正是这样一项满足电力SCADA需求的技术。

ZigBee技术首先被应用在数字化变电站和电网监控上。

•IEC 61850明确地将变电站系统分成3层:变电站层、间隔层和过程层。

•介于变电站层与过程层之间的间隔层智能电子设备(IED),围绕保护、测量、计量、参数设置等功能与上下层设备交换信息,数字化变电站智能电子设备(IED)应用ZigBee技术是电力SCADA发展趋势之一,其中五防闭锁装置是电力安全生产的重要设备(IED)。

•采用ZigBee无线自组织网络技术,实现了微机防误闭锁系统的电脑钥匙与主控设备之间的无线信息同步,同时运用网络中心拓扑技术,成功解决强电磁干扰环境中无线信息发送及接收的稳定性和成功率等关键问题,并成功降低了发射功率,确保产品在变电站干扰敏感区的安全使用。

此外,ZigBee通信技术在电力安全领域上的应用——变电站刀闸、地线锁态控制系统为了提高电力系统的安全性,实现自动化控制,在变电站现行的安全规章的基础上,将锁态控制思想引入到倒闸操作的流程当中可应用基于ZigBee无线通信技术的变电站刀闸、地线锁态控制系统。

这种基于ZigBee无线通信技术的变电站刀闸、地线锁态控制系统,有效提高了电力系统的自动化程度,提高了电力系统的安全性。

四. ZigBee技术在电力物联网应用物联网技术可以实现电力设备状态检测、电力生产管理、电力资产全寿命周期管理、智能用电。

利用物联网技术将有助于实现智能用电双向交互服务、用电信息采集、家庭能效管理以及电动汽车充放电,为实现用户与电网的双向互动、提高供电可靠性与用电效率以及节能减排提供技术保障。

无线传感器网络是物联网的重点之一,而ZigBee 技术则是无线传感器网络的热门技术,ZigBee技术作为一种短距离、低速率无线传感器网络技术,可以广泛应用在电力物联网领域。

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