基于WSN的智能电网用电信息采集系统设计

发布时间：2017-10-24 03:26

  本文关键词：基于WSN的智能电网用电信息采集系统设计

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【摘要】：根据国家电网发展规划指出,我国智能电网用电信息采集系统需要实现对全部用电现场的全覆盖,利用先进的计量设备对用户的电能状态信息(电压、电量、负荷等)进行实时采集处理,并将其准确、及时的传输至其他相关电力应用系统中,辅助电力企业完成各项管理经营决策。然而,我国地域辽阔,地形复杂,应用场景千变万化,因此,需要由多种通信技术共同配合以适应各种应用场景,最终达到融合互补的接入效果。其中本地通信信道多采用电力线载波和RS485通信方式。然而,对于一些难以布线的地区,该方式难以实现用户用电信息采集的目的。无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)技术具有组网灵活、便于移动、适合嵌入安装,可方便嵌入到电能表中,适用于电能表位置集中、用电负荷特性变化较大的台区(指一台变压器的供电范围或区域)中,弥补现有本地通信方式的不足。基于此,本文对智能电网用电信息采集系统的需求及组成进行了分析,比较了远程信道和本地信道适用环境、各自特点等。研究了智能电网用电信息采集系统通信方式及组网方案,对用电信息采集系统中的主站系统、信道、电能表配置、采集数据对象等要求进行了分析,在此基础上研究了基于WSN的用电信息采集系统,进行了系统逻辑和物理架构的方案设计,完成了低压用户相应的用电信息采集系统的主站功能方面的设计,并提出了一种面向用电信息采集系统的WSN路由优化算法。
【关键词】：智能电网 用电信息采集系统 WSN 电能表 通信方式
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274.2;TM76
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究的背景和意义10-12
• 1.2 WSN应用优势及现状12-13
• 1.3 用电信息采集系统研究与应用现状13-16
• 1.3.1 国内外研究现状14-15
• 1.3.2 目前存在的主要问题15-16
• 1.4 本文的主要工作16-17
• 第2章 智能电网用电信息采集系统综述17-27
• 2.1 用电信息采集系统功能需求17-20
• 2.1.1 营销业务需求分析17-18
• 2.1.2 营销管理需求分析18-19
• 2.1.3 未来业务需求分析19-20
• 2.2 用电信息采集系统的组成及基本功能20-23
• 2.3 用电信息采集系统的通信信道23-25
• 2.3.1 远程通信信道23-24
• 2.3.2 本地通信信道24-25
• 2.4 WSN组网方式25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 基于WSN智能电网用电信息采集系统方案设计27-41
• 3.1 系统设计原则27-28
• 3.2 用电信息采集系统总体任务28-34
• 3.2.1 主站系统要求28
• 3.2.2 通信信道要求28-30
• 3.2.3 电能表配置要求30-31
• 3.2.4 采集数据要求31-32
• 3.2.5 采集对象要求32-34
• 3.3 系统逻辑架构设计34-35
• 3.4 系统体系技术架构设计35
• 3.5 系统组网物理架构设计35-38
• 3.6 系统费控管理模式38-40
• 3.6.1 远程费控模式39
• 3.6.2 本地费控模式39-40
• 3.7 本章小结40-41
• 第4章 智能电网用电信息采集主站系统设计41-47
• 4.1 主站系统基本要求41
• 4.2 主站系统功能设计41-43
• 4.3 主站系统软硬件配置43-46
• 4.3.1 主站系统硬件配置43-44
• 4.3.2 主站系统软件设计44-46
• 4.4 主站接口设计46
• 4.5 本章小结46-47
• 第5章 面向用电信息采集系统的WSN路由优化算法47-53
• 5.1 引言47
• 5.2 网络模型47-48
• 5.3 算法描述48-50
• 5.3.1 基本思想48
• 5.3.2 算法流程48-49
• 5.3.3 算法设计49-50
• 5.4 仿真结果与分析50-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第6章 总结与展望53-55
• 6.1 总结53
• 6.2 展望53-55
• 参考文献55-58
• 致谢58

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本文编号：1086800