《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于5G的輸電線路在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建模方法研究
2022年電子技術(shù)應(yīng)用第3期
尚軍利,袁文政,王宇博,,羅 璇,,劉建勇
國(guó)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(cè)系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分,。針對(duì)當(dāng)前缺乏有效構(gòu)建滿足性能要求的在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型的問(wèn)題,提出一種基于代價(jià)函數(shù)的綜合評(píng)價(jià)建模方法,。模型融合短距ZigBee無(wú)線中繼通信和長(zhǎng)距5G通信,,根據(jù)通信過(guò)程中的延遲和能耗兩個(gè)指標(biāo)對(duì)所有節(jié)點(diǎn)通過(guò)優(yōu)化方式進(jìn)行分組,使得傳輸數(shù)據(jù)的代價(jià)函數(shù)最優(yōu),。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,,所提出的模型能夠有效構(gòu)建出性能優(yōu)化的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),有利于實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)和雙碳目標(biāo),。
中圖分類號(hào): TN929.5,;TM72
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(cè)網(wǎng)絡(luò)建模方法研究[J].電子技術(shù)應(yīng)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(yùn)行對(duì)電力的穩(wěn)定傳輸至關(guān)重要,。當(dāng)前,,常常采用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)輸電線路的各方面指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1-2],。前端采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN),,采集設(shè)備安裝在輸電桿塔附近的高壓輸電設(shè)備上,,以獲取溫濕度、電流,、傾斜度等指標(biāo),,采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線中繼的方式匯聚到變電站,變電站經(jīng)過(guò)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(cè)網(wǎng)絡(luò)中,,數(shù)據(jù)傳輸速率與傳輸時(shí)延是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)性能的主要指標(biāo)。數(shù)據(jù)傳輸速率通常由所選擇網(wǎng)絡(luò)本身的參數(shù)確定,,而傳輸時(shí)延則與所設(shè)計(jì)的檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān),。文獻(xiàn)[3]構(gòu)建了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及光纖網(wǎng)絡(luò)的在線監(jiān)測(cè)層次化通信網(wǎng)絡(luò),并提出了網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)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(luò)建設(shè)成本和數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)為目標(biāo)的多目標(biāo)最優(yōu)化模型;文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)了4種適用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)的通信網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu),,包括無(wú)線APN專網(wǎng),、OPGW光通信網(wǎng)、OPGW光通信網(wǎng)+WiFi等,;文獻(xiàn)[5]提出了一種評(píng)估監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法,;文獻(xiàn)[6]則從傳感器位置的合理布置方面提出了優(yōu)化改進(jìn)模型;文獻(xiàn)[7]探討了5G在電力領(lǐng)域的典型應(yīng)用場(chǎng)景,;文獻(xiàn)[8]設(shè)計(jì)了一種基于5G通信的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),,表明5G已經(jīng)在智能電網(wǎng)建設(shè)中逐步得到應(yīng)用。然而,,這些研究對(duì)5G應(yīng)用的討論主要在框架層面,,并未對(duì)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行詳細(xì)的研究。

    本文提出一種基于5G的輸電線路在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)模型,,通過(guò)對(duì)輸電桿塔進(jìn)行自適應(yīng)分組,,使整個(gè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)在時(shí)延和能耗方面達(dá)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(guó)網(wǎng)陜西省電力公司渭南供電公司,,陜西 渭南724000)




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