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大中型电厂应用ZigBee技术的必要性和可行性研究
来源:本站整理  作者:佚名  2009-06-30 11:39:57



总之,ZigBee技术网络不会恶化电网电能质量,也不会引起旋转电机设备的温升越限,对电厂一次设备和电力系统运行是安全的。

3.1.2 对电厂二次设备的影响分析

ZigBee技术的频率范围为868 MHz,915 MHz和2.4~2.483 5 GHz的3种高频信号,而一般电机微机保护采集的是基波量、2次谐波量和3次谐波量。而且不论电流互感器,还是电压互感器其本身就是电感元件,电感具有对高频信号抑制的性质,另外微机保护输入还采用了光电隔离技术,加上一次设备中还装有开关电容器(见图1)等都对高频谐波有滤波和导通作用。因此,ZigBee技术的射频信号对保护没有影响,不会引起保护的误动。对保护装置运行而言是安全的。

3.2 论证结果

在ZigBee技术通信可靠性保证的基础上,ZigBee技术无论应用在电厂一次设备,还是二次设备中都是安全可行的,同时也不会影响电网的安全运行和电能质量。

4 ZigBee技术可应用对象(application object)及数据特性研究

4.1 通常符合以下条件之一的应用,就可以考虑采用ZigBee技术

(1)设备成本很低,传输的数据量很小;

(2)设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;

(3)没有充足的电力支持,只能使用一次性电池;

(4)频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难;

(5)需要支持大型网络接点的数量级,需要较大范围的通信覆盖,网络中的设备非常多,但仅用于监测或控制;

(6)对通信服务质量QoS要求不高(甚至无QoS);

(7)需要可选择的安全等级(采用AES-128):加密、发送鉴别、报文的完整性;

(8)需要多方面的较复杂的网络拓扑结构应用;

(9)要求高的网络自组织、自恢复能力。

4.2 电厂设备监测ZigBee技术符合以上条件之一的对象

(1)电机内部绕组温升、绝缘在线监测,如转子、定子、变压器温升和绝缘,特别是电机端部、汇流排等的接头的温升、绝缘监测;

(2)开关触头、母线接头、导线接头、电缆接头状态和温升在线监测;

(3)电厂发、配、输电设备的绝缘和过电压保护设备的在线监测;

(4)油库、电缆廊道等温度在线监测与报警,即火灾报警;

(5)各类大量的开关位置,二次设备连片(压板)状态等开关量的在线监测;

(6)电厂水流域水文气象监测;

(7)大坝安全监测;

(8)环境监测。

4.3 在ZigBee技术网络中传输的数据可分为3类

(1)周期性模拟量数据的传输:电厂油、水、风系统数据,各类电气量(电流、电压、电量有功和无功等)数据,机电各类设备的温度、绝缘等数据,水文气象数据,等;

(2)间断性开关量数据的传输:大量各类开关量(接点、开关、压板/连片和伐门状态等)数据,电气设备的动作记数和运行时间的累计等;

(3)还有反复性的低反应时间的数据传输。

5 结语

随着科技的发展,电厂设备监测系统没有无线传感器网络的参人将是不完善的。ZigBee技术是专门针对无线传感器网络而开发的,ZigBee技术通信具有可靠性保证,利用ZigBee技术组成无线传感器网络是电厂设备监测系统发展的必然趋势,是十分必要的。ZigBee技术射频信号会侵入电厂设备产生高频谐波,谐波超标会影响电厂的安全运行。本文给出了谐波测试方法和测试结果,并把测试结果和ZigBee设备的技术特性相结合进行分析和总结,并进一步给出ZigBee技术应用于电厂设备监测系统中的基础和符合的技术条件、ZigBee技术适用对象和检测的数据的特性,证明ZigBee技术应用于电厂是安全的、可行的和经济的。总之,ZigBee技术应用于电厂设备监测是必要的、是可行的。

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