《電子技術應用》
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基于5G的輸電線路在線監(jiān)測網(wǎng)絡建模方法研究
2022年電子技術應用第3期
尚軍利,，袁文政，王宇博,，羅 璇,，劉建勇
國網(wǎng)陜西省電力公司渭南供電公司，陜西 渭南724000
摘要： 輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分,。針對當前缺乏有效構建滿足性能要求的在線監(jiān)測網(wǎng)絡模型的問題,，提出一種基于代價函數(shù)的綜合評價建模方法。模型融合短距ZigBee無線中繼通信和長距5G通信,，根據(jù)通信過程中的延遲和能耗兩個指標對所有節(jié)點通過優(yōu)化方式進行分組,，使得傳輸數(shù)據(jù)的代價函數(shù)最優(yōu)。實驗結果表明,，所提出的模型能夠有效構建出性能優(yōu)化的在線監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡,，有利于實現(xiàn)智能電網(wǎng)和雙碳目標。
中圖分類號： TN929.5,；TM72
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212319
中文引用格式： 尚軍利，袁文政,，王宇博，等. 基于5G的輸電線路在線監(jiān)測網(wǎng)絡建模方法研究[J].電子技術應用,，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

    高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,，其安全運行對電力的穩(wěn)定傳輸至關重要。當前,，常常采用在線監(jiān)測系統(tǒng)來對輸電線路的各方面指標進行監(jiān)測[1-2],。前端采用無線傳感網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network，WSN),，采集設備安裝在輸電桿塔附近的高壓輸電設備上,，以獲取溫濕度、電流,、傾斜度等指標,，采集到的數(shù)據(jù)通過無線中繼的方式匯聚到變電站，變電站經(jīng)過光纖網(wǎng)將所有數(shù)據(jù)傳回到后端控制中心,。

    輸電線路在線監(jiān)測網(wǎng)絡中,，數(shù)據(jù)傳輸速率與傳輸時延是評價網(wǎng)絡性能的主要指標。數(shù)據(jù)傳輸速率通常由所選擇網(wǎng)絡本身的參數(shù)確定,，而傳輸時延則與所設計的檢測網(wǎng)絡結構有關,。文獻[3]構建了基于無線傳感器網(wǎng)絡及光纖網(wǎng)絡的在線監(jiān)測層次化通信網(wǎng)絡，并提出了網(wǎng)絡多目標規(guī)劃模型及優(yōu)化決策方法,，以數(shù)據(jù)傳輸路徑連通性和鏈路通信帶寬為約束條件,，建立了以通信網(wǎng)絡建設成本和數(shù)據(jù)傳輸延時為目標的多目標最優(yōu)化模型；文獻[4]設計了４種適用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測的通信網(wǎng)絡及其數(shù)據(jù)傳輸架構,，包括無線APN專網(wǎng),、OPGW光通信網(wǎng)、OPGW光通信網(wǎng)+WiFi等,；文獻[5]提出了一種評估監(jiān)測網(wǎng)絡可靠性的方法,；文獻[6]則從傳感器位置的合理布置方面提出了優(yōu)化改進模型；文獻[7]探討了5G在電力領域的典型應用場景,；文獻[8]設計了一種基于5G通信的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)架構，表明5G已經(jīng)在智能電網(wǎng)建設中逐步得到應用,。然而,，這些研究對5G應用的討論主要在框架層面，并未對網(wǎng)絡模型進行詳細的研究,。

    本文提出一種基于5G的輸電線路在線監(jiān)測網(wǎng)絡模型,，通過對輸電桿塔進行自適應分組，使整個監(jiān)測網(wǎng)絡在時延和能耗方面達到平衡,，以獲得最優(yōu)的綜合性能,。




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作者信息：

尚軍利，袁文政,，王宇博,，羅  璇，劉建勇

(國網(wǎng)陜西省電力公司渭南供電公司,，陜西 渭南724000)




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