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基于5G的输电线路在线监测网络建模方法研究
2022年电子技术应用第3期
尚军利,袁文政,王宇博,罗 璇,刘建勇
国网陕西省电力公司渭南供电公司,陕西 渭南724000
摘要:输电线路在线监测系统是智能电网的重要组成部分。针对当前缺乏有效构建满足性能要求的在线监测网络模型的问题,提出一种基于代价函数的综合评价建模方法。模型融合短距ZigBee无线中继通信和长距5G通信,根据通信过程中的延迟和能耗两个指标对所有节点通过优化方式进行分组,使得传输数据的代价函数最优。实验结果表明,所提出的模型能够有效构建出性能优化的在线监测系统网络,有利于实现智能电网和双碳目标。
中图分类号:TN929.5;TM72
文献标识码:A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.212319
中文引用格式:尚军利,袁文政,王宇博,等. 基于5G的输电线路在线监测网络建模方法研究[J].电子技术应用,2022,48(3):18-21.
英文引用格式:Shang Junli,Yuan Wenzheng,Wang Yubo,et al. A network modeling for 5G-based transmission line online monitoring system[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(3):18-21.
A network modeling for 5G-based transmission line online monitoring system
Shang Junli,Yuan Wenzheng,Wang Yubo,Luo Xuan,Liu Jianyong
Shaanxi Power Company Weinan Power Supply Company,Weinan 724000,China
Abstract:On-line monitoring system of transmission line is an important part of smart grid. In view of the lack of effective online monitoring network modeling to meet the performance requirements, a comprehensive evaluation modeling method based on cost function is proposed in this paper. The model integrates short-range ZigBee wireless relay communication and long-range 5G communication, and groups all nodes are grouped in an optimized way according to the two indicators of delay and energy consumption, so as to optimize the cost function in the communication process. The experimental results show that the modeling proposed in this paper can effectively build an online monitoring system network with optimized performance, which is conducive to the realization of smart grid and double carbon goal.
Key words :transmission line;online monitoring;5G;network modeling;double carbon

0 引言

高压输电线路是电力系统的重要组成部分,其安全运行对电力的稳定传输至关重要。当前,常常采用在线监测系统来对输电线路的各方面指标进行监测[1-2]。前端采用无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN),采集设备安装在输电杆塔附近的高压输电设备上,以获取温湿度、电流、倾斜度等指标,采集到的数据通过无线中继的方式汇聚到变电站,变电站经过光纤网将所有数据传回到后端控制中心。

输电线路在线监测网络中,数据传输速率与传输时延是评价网络性能的主要指标。数据传输速率通常由所选择网络本身的参数确定,而传输时延则与所设计的检测网络结构有关。文献[3]构建了基于无线传感器网络及光纤网络的在线监测层次化通信网络,并提出了网络多目标规划模型及优化决策方法,以数据传输路径连通性和链路通信带宽为约束条件,建立了以通信网络建设成本和数据传输延时为目标的多目标最优化模型;文献[4]设计了4种适用于输电线路状态监测的通信网络及其数据传输架构,包括无线APN专网、OPGW光通信网、OPGW光通信网+WiFi等;文献[5]提出了一种评估监测网络可靠性的方法;文献[6]则从传感器位置的合理布置方面提出了优化改进模型;文献[7]探讨了5G在电力领域的典型应用场景;文献[8]设计了一种基于5G通信的泛在电力物联网架构,表明5G已经在智能电网建设中逐步得到应用。然而,这些研究对5G应用的讨论主要在框架层面,并未对网络模型进行详细的研究。

本文提出一种基于5G的输电线路在线监测网络模型,通过对输电杆塔进行自适应分组,使整个监测网络在时延和能耗方面达到平衡,以获得最优的综合性能。




本文详细内容请下载:http://www.chinaaet.com/resource/share/2000003995




作者信息:

尚军利,袁文政,王宇博,罗 璇,刘建勇

(国网陕西省电力公司渭南供电公司,陕西 渭南724000)




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