浅谈无线传感器网络在智能电网用户侧管理中的应用

随着我国建设智能电网目标的提出,智能电网用户侧管理成为人们的研究重点,本文在研究了无线传感器网络、宽带无线接入网络以及用户侧管理等相关知识的基础上,提出了无线传感器网络在智能电网用户侧管理中的应用方案,该方案以无线传感器网络为基础,并将电网的智能电表系统设备及其运行信息集成一体,对用户侧用电信息和设备运行状态进行安全监控与计量,并使用户与电力企业进行智能交互,具有很好的应用前景和推广价值。     

WSN在用电客户需求侧智能管理中的应用

随着国家电网公司建设智能电网的目标的提出,智能电网用电客户需求侧管理便成为了智能电网建设中不可或缺的重点内容和客观要求,本文在研究了无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的规模型部署、限制性的节点资源、无线网路带宽窄、拓扑结构动态性等特点以及用电客户需求侧管理等相关知识的基础上,提出了有针对性的应用方案,以WSN为基础,使其与国王公司用电信息采集系统集成一体,对需求侧用电信息和设备运行状态进行安全监控与计量,保障了用电客户与供电企业的信息交互能够可靠运行,具有很好的应用前景和推广价值。     

无线传感器网络在智能电网中的应用

智能电网与先进的传感测量技术和通信技术密切相关,也为无线传感器网络提供了新的应用平台。从无线传感器网络的研究动态及其特点出发,结合无线传感器网络在电力系统中的应用现状,分析了无线传感器网络在智能电网高级量测体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)和高级资产管理(AAM)中的应用前景。在此基础上,归纳了应用于智能电网的无线传感器网络需要解决的主要技术问题。最后指出以具体应用为背景,满足智能电网的特性要求,将是无线传感器网络在智能电网中应用的发展趋势。     

浅析无线传感器网络的发展及其在智能电网中的应用

无线传感器网络的出现和运用为智能电网节能减排、兼容互动、安全可靠目标的实现提供了强有力的保证。在简要介绍无线传感器网络发展现状的基础上,着重介绍了面向智能电网的无线传感器网络应用框架和面向智能电网的无线传感器网络分层网络架构,并对无线传感器网络在智能电网中的应用进行了展望。     

基于智能电表技术的智能电网负荷识别

传统侵入式负荷识别技术需要在智能电网用户侧每个用电设备的插座上安装传感器,通过传感器获取电器 设备的负荷,导致负荷识别精度较低.为此,提出基于智能电表技术的智能电网负荷识别方法.首先将智能电表安装 在智能电网用户侧总线上,采集全部用电设备的电力数据,并对采集数据进行降噪与筛选处理,得到高质量的负荷数 据集.其次构建时间卷积网络模型,并输入负荷数据集进行训练,输出目标负荷的识别标签,实现非侵入式智能电网 负荷的识别.实验结果表明,所提方法在识别智能电网用电负荷方面表现良好,平均绝对误差仅为１．１３５kWh,证明 了智能电表技术在智能电网中具有良好的应用效果.     

基于无线传感器网络的电网现场作业管理系统的设计与应用

智能电网建设是我国在能源领域的重要战略部署,无线传感器网络则是推动电网现场作业管理智能化的重要技术手段之一。介绍了应用无线传感器网络技术进行电网现场作业管理系统的基本架构及其功能,该系统结合移动GIS、GPS．RFID和无线传感器网络等技术实现了对电网设备运行状况的实时监测和报警,可有效提升电网生产现场作业的信息化及精细化管理水平。     

智能电网中传感器标识标准化的研究与应用

随着智能电网的建设,传感技术作为新兴技术已经广泛应用到电网各环节,提升了电网的智能化运行水平,但同时带来信息孤岛、接口复杂等一系列管理与技术问题,解决这一系列问题必须首先解决传感器的唯一标识问题。文章以电网设备管理规范及国际通用的传感器标识规范为研究基础,对电网内传感器统一标识进行研究,提出电网内传感器标识的设计规范,在此规范基础上进行标识设计与标识压缩研究,提出传感器标识应用方案。文章设计的标识规范可兼容主流编码规范,具有一定的研究与应用价值。     

智能配电网通信实时性与可靠性QoS路由机制研究

为建立满足智能配电网通信可靠性要求下的实时性路由机制,需要分析电力配电网结构以及电力配电网通信的无线传感器网络结构特点;给出智能配电网高性能通信无线传感器网络信息传输路径选择模型;分析链路失效模式,对网络节点的延时性、可靠性进行赋权;提出路径选择数学模型,对路径求解并将问题简化;最后对算例及应用实例进行求解。分析结果表明:该模型和算法原理简单、计算方便、判断结果准确,能很好的平衡可靠性与实时性对智能电网无线传感器网络信息传输的影响、可提高智能电网无线传感器网络信息传输的可靠性和实时性。     

能源互联网下用户侧信息通信网络研究

能源互联网下用户侧的信息通信网络与传统电网相比会发生很大变化。为了更好地研究和设计能源互联网下的用户侧信息通信网络,文章研究了能源互联网用户侧的关键应用,根据应用的特点提出了用户侧信息通信网络方面值得关注的研究点,对基于软件定义网络的能源互联网信息通信网络进行了可靠性仿真分析。仿真结果表明,软件定义网络在可靠性方面契合能源互联网的通信需求。     

面向智能电网的物联网架构与应用方案研究

根据智能电网信息通信技术平台的业务特点和功能需求,提出了面向智能电网输电、变电、配电和用电四大环节的物联网分层体系架构,并将其与传统电力通信网进行了对比。作为物联网末端的最重要组成部分之一,无线传感器网络在面向智能电网的物联网应用中发挥着重要作用,提出了面向智能电网生产环节的传感器网络应用解决方案。同时,在对智能电网的互动性需求分析的基础上提出了面向智能用电的物联网解决方案。     

基于物联网的具有全景功能的全维度设备状态监测系统研究

在智能电网中应用物联网技术,可以有效整合电网信息资源,实现电网信息的精细化和可视化。当前,物联网在电网中的应用相对简单,在电网设备运行监控和电力资产管理中尚无具体应用。针对输变电设备在电网系统中的重要性和智能电网的国家战略,研究基于全景数据的输变电设备状态监测系统,把信息模型引入到输变电设备的物联网中。根据输变电设备全寿命周期管理业务所需的设备全景信息,针对智能变电站设备,提出一个全面的全景信息建模方案,通过仿真分析监测网络的性能。该研究为我国输变电设备状态监测系统的发展提供参考和借鉴。     

面向智能电网的物联网架构与应用方案研究

根据智能电网信息通信技术平台的业务特点和功能需求,提出了面向智能电网输电、变电、配电和用电四大环节的物联网分层体系架构,并将其与传统电力通信网进行了对比.作为物联网末端的最重要组成部分之一,无线传感器网络在面向智能电网的物联网应用中发挥着重要作用,提出了面向智能电网生产环节的传感器网络应用解决方案.同时,在对智能电网的互动性需求分析的基础上提出了面向智能用电的物联网解决方案.     

基于无线传感网络的变电站分布式

分析了变电站高压设备变压器、断路器、互感器和电容型设备的在线监测技术与功能,提出基于无线传感网络的变电站设备在线监测方案,据此完成了基于ZigBee技术的分布式在线智能监测系统的总体方案和软硬件设计。结果表明,该系统将传感器和控制器连接到ZigBee网络中的节点上,实现了传感器和控制器的无布线的散列摆放,用户无需重新布线,就能轻松实现对一次设备状态信息的多种智能控制,可方便地为智能变电站提供实时信息。     

智能电网中无线传感器网络技术的应用研究

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。     

基于实时电价与负荷预测的互动用电系统

提出了一种可以使用户与电网之间互相交流用电信息的互动信息平台系统。对该系统的架构进行了阐述,提出以智能电表为枢纽,利用通用分组无线业务远程信道和串行通信本地信道连接系统各个部分,并具体设计了配网侧与用户侧子系统的结构。利用实时电价及负荷预测等用电信息的互动来激励用户主动参与电网运行,实现资源优化配置,提高能源利用效率。     

智能用电网络的设计与初步实现

发展智能用电是建设智能电网的重要环节之一。本文综合以往智能用电、智能家居与自动需求响应的认识,提出了"智能用电网络",给出其定义。智能用电网络是将用户侧的各种电器通过能量信息网关互连而形成的网络。它旨在建立基于物联网、互联网与智能电网技术的联系海量电力用户的大型用电网,不仅可以帮助用户节能,给电力用户提供智能友好的个性化、差异化服务,还可以引导电力用户灵活互动地参与协同需求响应,帮助电网实现优化运行。智能用电网络的硬件部分由智能插座、智能红外控制器、能量信息网关、云端服务器、移动终端等部分组成;软件部分基于Android平台进行开发。目前,该网络已在清华大学紫荆公寓投入试运行,运行结果表明本文方法的可行性与有效性。     

基于传感器网络的智能配电网通信模型研究

根据智能电网对配电网通信网络的要求,提出基于分布式无线多层传感器网络技术的智能配电网通信网络模型,重点对分布式多层无线传感器网络技术应用于配电网自动化通信网络系统的可行性进行研究。研究表明:分布式无线多层传感器网络技术实现简单、成本低廉,是构建配电网自动化系统中通信网络的一种先进、可靠的通信网络模型。     

智能家电参与低频减载协调配合方案研究

智能电网环境下智能电表和智能家电等智能终端设备在用户侧的推广应用,为电力系统安全稳定控制提供了丰富的动态响应信息。文章将智能需求响应技术与第3道防线中的低频减载措施相结合,利用负荷侧的快速响应资源与第3道防线进行协调控制,提出一种考虑智能家电响应的新型低频减载方案。基于智能电表与电网之间可双向通信的特点,控制智能家电主动提前响应系统的调控需求,通过与传统低频减载方案的协调,可阻止系统频率的大幅度跌落并尽快恢复至额定值附近,提高了系统运行的灵活性和可靠性。时域仿真表明该低频减载方案能够适应电网复杂的运行环境,快速有效地抑制故障下的频率跌落,减少切负荷代价。     

高级量测体系中无线传感器网络的密钥管理方案

高级量测体系(AMI)是智能电网的关键组成部分,无线传感器网络(WSNs)在AMI中正发挥着越来越重要的作用。网络安全是保证AMI可靠运行的前提,因此为了保证AMI中WSNs的网络安全,文中提出了一种基于椭圆曲线密码(ECC)的密钥管理方案。该方案根据AMI中信息传输方式的不同分为单播通信密钥管理机制和多播通信密钥管理机制两部分。详细阐述了椭圆曲线的选取、传感器节点中ECC公钥和私钥的求取、单播通信链路密钥和多播通信网络密钥的建立、分发及更新过程。研究结果表明,提出的密钥管理方案具有较好的安全性、较少的存储开销和能耗,能够满足AMI的通信安全需求。     

智能配电网典型应用场景无线传感器网络的组网设计

无线传感器网络因具有低功耗、大规模、低成本等优点,使其在智能配电网中有着广阔的发展前景。无线传感器网络拓扑结构和通信协议种类繁多,但依然存在功耗大、寿命短、信号质量差、传输距离近等问题。针对此问题,首先,设计了配电站房、柱上变压器、箱式变压器三种典型应用场景中无线传感器网络的整体结构,针对智能配电网无线传感器网络寿命短的问题,考虑传感器重要等级和设备健康状态提出了簇头节点的选取与更新策略;其次,针对智能配电网无线传感器网络通信信号质量差的问题,提出了基于433 MHz的智能配电网星型无线传感器网络拓扑结构;最后,完成了智能配电网典型应用场景中无线传感器网络的组网设计。