基于ZigBee技术的馈线自动化系统的研发(高校电自年会).doc

基于ZigBee无线传感器网络的馈线自动化系统的研发 焦邵华1，陈冲2，王瑞闯3，周立东1，丁福利 四方电气（集团）有限公司，北京市，10084；2．东北电力大学， 吉林省吉林市, 132012；3.华北电力大学，北京市，102206） New-style Feeder Automation System Based On ZigBee Wireless Sensor Network JIAO Shaohua1；CHEN Chong2；WANG Ruichuang3 Sifang Electric（Group）Co. Ltd., Beijing; 2.North East Dian Li University, Jilin, 432012;3. North China Electric Power University, Beijing, 102206） ABSTRACT:many communication technologies have been used in FAS,but no one of them can reach the requirements of reliablity and rationality. Hereby, this paper researched a FAS which applied with ZigBee WSN.Designed the FTU based on ZigBee technology;analysised several key technologies and its resolvent;realized the FA logic based on IEC 61131-3 stardust; finally a simulation experiment was done to test the whole system.the results show that this new-style FAS can reach the requirements of reliablity、stability and real time. it deserve to research deeply and generalize. KEY WORD:ZigBee Wireless Sensor Network (WSN); IEEE802.15.4; Feeder Automation system (FAS); IEC61131-3 stardust 摘要：目前馈线自动化系统通信方式有很多，但尚未有一种方式能够达到组建可靠合理的通信系统要求。据此，本文提出将新兴的ZigBee无线传感器网络技术应用于馈线自动化系统。设计了基于ZigBee技术的FTU；分析了应用ZigBee无线传感器网络的几个关键技术及其解决方案；实现了基于IEC61131-3标准的馈线自动化逻辑；最后对整个馈线自动化系统的进行模拟测试实验，实验表明此新型馈线自动化系统在可靠性、稳定性和实时性方面都满足要求，值得深入研究并推广应用。 关键词：ZigBee；无线传感器网络；IEEE 802.15.4；馈线自动化；IEC61131-3 引言 馈线自动化系统主要功能包括监视设备状态、优化运行方式、自动故障隔离和网络自愈。实施馈线自动对于提高供电可靠性、减少停电面积、缩短停电时间具有重要的意义。而馈线自动化功能的实现必须建立在可靠的通信系统之上，通信系统是整个馈线自动化系统成败的关键。[1-2] 随着通信技术的发展，出现了基于各种通信方式的馈线自动化系统。基于光纤、电力线载波、CAN总线等通信方式的馈线自动化系统属于有线方式[3-5]，由于配电网中设备繁多、地域分布面广，有线方式普遍存在着施工布线困难、投资成本高、扩展性差的缺点。无线通信方式以其布置灵活、维护成本低、易于扩展的诸多优势正受到广泛关注，其中以GPRS/CDMA技术研究应用颇多[6-8],但是GPRS/CDMA公用网络以传输语音信号为优先，在通信繁忙时期如节假日，通信系统会受到较大的影响。此外供电企业租用公用网络，没有主动控制权且通信点数越多，长期运行费用高。 新兴的ZigBee无线传感器网络具有自组织自适应的优点，传感器节点数据通过建立在IEEE802.15.4标准上的ZigBee协议，以多跳的方式传送到监测设备。ZigBee工作在免费频段，无需申请和运行费用，此外还具有低功耗低成本的优点。因此，ZigBee无线传感器网络无疑更加符合了配电网通信系统的要求和特点，具有很强的可行性和实用性。[9] 本文研究的馈线自动化系统，正是基于这种ZigBee无线传感器网络。分布于馈线上的FTU采集馈线以及开关设备的状态信息，通过ZigBee网络不断的跳跃传送