2012年第10期（总第361期）
节
能
ENERGY CONSERVATION
无线传感器网络在智能配电网监测中的应用
马仕海，张海燕
（沈阳工程学院，辽宁沈阳110136）
摘要：智能电网发展对配电通信系统提出了更高要求：无线传感器网络在配电网监测系统中的应用策略。分析现有配电网通信方式的不足和无线传感器网络的结构特点，按照配电网监测系统的应用背景和环境要求，提出无线传感网配电监测系统的总体结构，从通信协议、拓扑控制、时间同步、节点定位等方面论述系统实现的关键技术。
关键词：无线传感器网络；智能配电网；通信方式；体系结构
中图分类号：TM764;TN926文献标识码：A文章编号：1004-7948(2012)10-0041-03 doi;103969/i. issn. 1004 7948.2012.10.011
引言
无线传感器网络（WSN）作为全球高科技产业
之一，已经在军事、环境监测、智能家居等领域得到了广泛应用"]。由于WSN通信方式具有组网灵活、安装维护方便、不受布线限制、升级扩展筒单，节点可部署于恶劣环境等优点，可将其应用于配电网的数据采集，作为现有配电网通信主系统的有效补充，对于提高配电网自动化水平具有重要意义。
1配电网通信方式的现状
现有通信方式对于提高配网自动化水平发挥了重要的作用。然而，面对下代智能电网，却不能很好地满足其内在需求，主要体现在如下方面。 1.1通信方式不适合智能电网的发展要求
公用电话交换网因调制解调器的时延性、公网
数据的实时性和安全性得不到保障；采用光纤通信时，只要光缆上的任意一点出现断裂将造成通信申新，且检修周期长，对于偏远的地区，通信成本较高；GPRS/CDMA通信会存在数据采集盲区，且用电高峰期与通话高峰期重合几率大，使得带宽不够稳定，借助于公网，数据安全性不够；电力线载波通信受电网谐波干扰较大，跨变压器区域通信较复杂；无线数传电台需要根据实际情况选架设天线，配备专门的维护人员，受到主站轮询机制的限制，
基金项目：辽宁省教育厅科学研究计划资助项目--无线传感器网
络在智能配电网中的应用研究（项目编号：L2012468）
方方数据
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大大影响了系统采集数据的及时性，且需向无线电
管理部门交纳频点使用费[2]。 1.2不便于灵活组网和网络扩展
由于配电网设备多、分布广，现有通信系统的
处理能力有限，扩展性和可维护性较差。虽然局部的自动化程度在不断提高，但由于信息的不完善和共享能力的薄弱，使得配网中的多个自动化系统是割裂的、孤立的，不能构成一个实时有效的整体。系统内部缺乏信息共享，造成多个信息孤岛。另外，目前的配电自动化系统建模技术异构，装置可替代性差，电力企业对原设备制造厂家的依赖性过大，系统的后期维护、功能扩展困难。随着智能电网的推进，新技术的应用，电力企业的需求变化极快，配网设备的智能化监测、维护与管理已成为电
力企业面临的一个重大挑战。 1.3数据终端存在监测盲区
由于配电网分布广、网络复杂、设备的种类和数量多，对于某些特殊位置、特殊设备而言，现在的监控系统存在着盲区，极易造成多发隐患的存在主要表现在两方面3)：一是设备震动、电缆接头温度、设备自身温度等一次设备的信息监视；二是缺少对新型二次辅助设备的信息监视，然而系统的稳定可靠运行不但依赖于一次设备，也同样依赖于二次设备的稳定运行。
2无线传感器网络的结构及特点
无线传感器网络由部署在监测区域内的大量