變電站ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)可靠性研究.pdf

1、近年來，ZigBee技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，在電力行業(yè)，ZigBee技術(shù)的應(yīng)用涉及發(fā)電、輸電、配電、變電各個環(huán)節(jié)，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供了可靠的技術(shù)支持。在變電站臨時接地線監(jiān)測系統(tǒng)中，可通過 ZigBee技術(shù)實現(xiàn)地線掛接狀態(tài)數(shù)據(jù)的實時準(zhǔn)確傳輸，但由于無線信號質(zhì)量易受外界環(huán)境干擾，對ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究非常重要。
　　本文首先對無線信號尤其是 ZigBee信號的傳播方式、衰落特性進行了研究，分析了變電站存在的電磁干擾及其對

2、ZigBee信號的影響。考慮到變電站環(huán)境的復(fù)雜性和無線信號的不穩(wěn)定性，現(xiàn)有模型不能準(zhǔn)確估計變電站環(huán)境中的信號強度衰落，需要建立變電站環(huán)境中的路徑損耗模型。分析并對比了常用的路徑損耗模型，并選擇在對數(shù)路徑損耗模型的基礎(chǔ)上進行參數(shù)修正以得到最終的模型。
　　本文設(shè)計并實現(xiàn)了臨時接地線在線監(jiān)測系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)功能的制定和結(jié)構(gòu)的設(shè)計。詳細介紹了系統(tǒng)工作原理和各部分的功能，介紹了各模塊的芯片型號、硬件組成及通信接口，并畫出了系統(tǒng)軟件流程圖。

3、以該系統(tǒng)為測試對象，在10kV、35kV、110kV、220kV四種電壓等級的室外變電站進行了ZigBee信號接收信號強度測試，統(tǒng)計并分析實驗數(shù)據(jù)，通過matlab對數(shù)據(jù)進行最小二乘法擬合，將擬合參數(shù)帶入對數(shù)路徑損耗模型進行優(yōu)化，最終得到了符合不同電壓等級變電站環(huán)境的 ZigBee信號路徑損耗模型。
　　路徑損耗模型可以準(zhǔn)確估計節(jié)點的覆蓋范圍，但要選擇可靠的路由節(jié)點，需要知道相鄰鏈路的通信質(zhì)量。本文分析對比了鏈路質(zhì)量評估參數(shù)及目前