变电站内无线传感器的电磁兼容问题研究
发布时间：2021-07-22 22:58
随着我国智能电网不断的深入推进建设,物联网技术越来越广泛的应用在电力系统中。物联网与智能电网越来越深入的结合应用,使得变电站内的测控设备数量和种类不断增加,与变电站内原有的一次设备和二次设备共同存在于一个电磁环境中。作为测控设备重要组成部分的物联网担负着在变电站内信号采集与传输的重要功能,其中,无线传感器作为物联网的基本通信传感节点通常被布设变电站内的各种电气设备附近,这使得变电站内的电磁兼容问题呈现出新的形势,需要综合、全面的考虑其复杂的电磁环境。在智能电网变电站内,电压等级的不断提高产生了越来越强烈的电磁骚扰,同时,越来越依赖于计算机技术和微电子技术的物联网设备也具有越来越强的电磁骚扰敏感性。变电站的电磁环境非常复杂,由工频电场、工频磁场、电晕放电、局部放电以及开关操作等产生的电磁骚扰常见于我国的电力系统中,其结果会导致电子设备不能正常工作,并且可能导致保护装置的误动,这种设备故障可能会扩大到整个变电站范围,进而造成系统故障。这些现场运行时的电磁骚扰对物联网的无线传感器都具有潜在的电磁影响,会影响其通信效果,导致其产生运行不正常、不能通信等现象。无线传感器的无线传输方式易于受到所处...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无线传感器Fig.2-1Wirelesssensor
第 2 章 变电站内无线传感器所关注的电磁骚扰特性kV、220kV、GIS 220kV、500kV和GIS 500kV六种不同类型、不同电压等电站电磁环境进行测量，进而分析测量获得的电磁骚扰特征。在六年内18座不同的变电站，以下仅举出具有典型代表意义的测试实例进行阐述1. 某 220kV 敞开式变电站的稳态电磁骚扰测量该 220kV 变电站属于敞开式变电站，测量选取三个地点进行稳态电磁骚扰位置 1 是主变压器附近；测量位置 2 在断路器附近；测量位置 3 在母线下器附近。测量位置如图 2-4 红色原点所示。
可看出在 50kHz~150kHz 范围的低频部分分量1GHz 范围的高频部分分量较大。通过测量得知，220kV 和 500、断路器、母线等电气设备附近可能会产生 2.4GHz 左右的稳态电感器通信产生同频干扰，从而可能会影响无线传感器的正常工作态电磁骚扰特征电磁骚扰是指当开关设备等操作、局部放电、电晕放点等现象产响变电站内设备的瞬态骚扰主要是有开关操作、雷击、短路故障通信设备辐射骚扰等[84~93]。文通过对若干座变电站的瞬态电磁环境测量，以及将无线传感器压器附近、母线下方、断路器与隔离开关附近，测试其在瞬态电况。通过对变电站的瞬态电磁骚扰进行测量与分析，获得瞬态电无线传感器所关注的变电站瞬态电磁环境，进而结合无线传感器，最终解决无线传感器在变电站环境的电磁兼容问题。对某 220kV 变电站开关操作产生的瞬态电磁骚扰现场测量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新一代智能变电站中多功能测控装置的研制与应用[J]. 余高旺. 电力系统保护与控制. 2015(06)
[2]GIS设备开关操作对其传感器和智能组件端口骚扰电压的模拟试验研究[J]. 刘骁繁,崔翔,吴恒天,雷林绪,赵波,赵鹏程,焦重庆. 智能电网. 2015(01)
[3]超高压变电站GIS电磁兼容建模研究[J]. 冯利民,王晓波,姜欣,刘赫,王佳颖,张喜林,赵昱红. 高压电器. 2014(04)
[4]智能变电站智能组件电磁兼容控制技术的分析与研究[J]. 于同伟,杨兴超,葛维春,吴兴林. 电气应用. 2014(05)
[5]开关电弧放电电磁暂态干扰研究综述[J]. 闫格,吴细秀,田芸,张欢. 高压电器. 2014(02)
[6]特高压GIS变电站VFTO对二次电缆骚扰电压的实测与仿真[J]. 张卫东,陈沛龙,陈维江,崔翔,王磊,黄辉敏,胡榕,武超飞. 中国电机工程学报. 2013(16)
[7]物联网技术在输变电设备管理中的应用[J]. 王春新,杨洪,王焕娟,张君艳. 电力系统通信. 2011(05)
[8]面向智能电网的物联网信息聚合技术[J]. 李娜,陈晰,吴帆,李祥珍. 信息通信技术. 2010(02)
[9]Zigbee通信技术在配电线路安全监测中的应用[J]. 陈建明,陈利平,魏锦美. 电子技术应用. 2010(04)
[10]国内外智能电网的发展现状与分析[J]. 宋菁,唐静,肖峰. 电工电气. 2010(03)
博士论文
[1]特高压串补装置开关操作引起的电磁瞬态过程研究[D]. 马其燕.华北电力大学 2013
[2]换流站换流系统的宽频电路建模方法和应用的研究[D]. 孙海峰.华北电力大学（北京） 2010
[3]变电站瞬态电磁场对二次电缆的电磁耦合机理研究[D]. 齐磊.华北电力大学（河北） 2006
硕士论文
[1]无线个人区域网ZigBee与WiFi的干扰分析[D]. 关健.北京邮电大学 2009
[2]电力系统二次设备内部器件电磁特性与抑制措施的研究[D]. 林锐.华北电力大学（河北） 2008
[3]蓝牙无线技术在变电站中的应用研究[D]. 刘肇熙.清华大学 2008
[4]天线的阻抗分析与测量[D]. 王峰.郑州大学 2007
[5]换流站与变电站监控系统抗干扰试验研究[D]. 万保权.武汉大学 2003
本文编号：3298066
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无线传感器Fig.2-1Wirelesssensor
第 2 章 变电站内无线传感器所关注的电磁骚扰特性kV、220kV、GIS 220kV、500kV和GIS 500kV六种不同类型、不同电压等电站电磁环境进行测量，进而分析测量获得的电磁骚扰特征。在六年内18座不同的变电站，以下仅举出具有典型代表意义的测试实例进行阐述1. 某 220kV 敞开式变电站的稳态电磁骚扰测量该 220kV 变电站属于敞开式变电站，测量选取三个地点进行稳态电磁骚扰位置 1 是主变压器附近；测量位置 2 在断路器附近；测量位置 3 在母线下器附近。测量位置如图 2-4 红色原点所示。
可看出在 50kHz~150kHz 范围的低频部分分量1GHz 范围的高频部分分量较大。通过测量得知，220kV 和 500、断路器、母线等电气设备附近可能会产生 2.4GHz 左右的稳态电感器通信产生同频干扰，从而可能会影响无线传感器的正常工作态电磁骚扰特征电磁骚扰是指当开关设备等操作、局部放电、电晕放点等现象产响变电站内设备的瞬态骚扰主要是有开关操作、雷击、短路故障通信设备辐射骚扰等[84~93]。文通过对若干座变电站的瞬态电磁环境测量，以及将无线传感器压器附近、母线下方、断路器与隔离开关附近，测试其在瞬态电况。通过对变电站的瞬态电磁骚扰进行测量与分析，获得瞬态电无线传感器所关注的变电站瞬态电磁环境，进而结合无线传感器，最终解决无线传感器在变电站环境的电磁兼容问题。对某 220kV 变电站开关操作产生的瞬态电磁骚扰现场测量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新一代智能变电站中多功能测控装置的研制与应用[J]. 余高旺. 电力系统保护与控制. 2015(06)
[2]GIS设备开关操作对其传感器和智能组件端口骚扰电压的模拟试验研究[J]. 刘骁繁,崔翔,吴恒天,雷林绪,赵波,赵鹏程,焦重庆. 智能电网. 2015(01)
[3]超高压变电站GIS电磁兼容建模研究[J]. 冯利民,王晓波,姜欣,刘赫,王佳颖,张喜林,赵昱红. 高压电器. 2014(04)
[4]智能变电站智能组件电磁兼容控制技术的分析与研究[J]. 于同伟,杨兴超,葛维春,吴兴林. 电气应用. 2014(05)
[5]开关电弧放电电磁暂态干扰研究综述[J]. 闫格,吴细秀,田芸,张欢. 高压电器. 2014(02)
[6]特高压GIS变电站VFTO对二次电缆骚扰电压的实测与仿真[J]. 张卫东,陈沛龙,陈维江,崔翔,王磊,黄辉敏,胡榕,武超飞. 中国电机工程学报. 2013(16)
[7]物联网技术在输变电设备管理中的应用[J]. 王春新,杨洪,王焕娟,张君艳. 电力系统通信. 2011(05)
[8]面向智能电网的物联网信息聚合技术[J]. 李娜,陈晰,吴帆,李祥珍. 信息通信技术. 2010(02)
[9]Zigbee通信技术在配电线路安全监测中的应用[J]. 陈建明,陈利平,魏锦美. 电子技术应用. 2010(04)
[10]国内外智能电网的发展现状与分析[J]. 宋菁,唐静,肖峰. 电工电气. 2010(03)
博士论文
[1]特高压串补装置开关操作引起的电磁瞬态过程研究[D]. 马其燕.华北电力大学 2013
[2]换流站换流系统的宽频电路建模方法和应用的研究[D]. 孙海峰.华北电力大学（北京） 2010
[3]变电站瞬态电磁场对二次电缆的电磁耦合机理研究[D]. 齐磊.华北电力大学（河北） 2006
硕士论文
[1]无线个人区域网ZigBee与WiFi的干扰分析[D]. 关健.北京邮电大学 2009
[2]电力系统二次设备内部器件电磁特性与抑制措施的研究[D]. 林锐.华北电力大学（河北） 2008
[3]蓝牙无线技术在变电站中的应用研究[D]. 刘肇熙.清华大学 2008
[4]天线的阻抗分析与测量[D]. 王峰.郑州大学 2007
[5]换流站与变电站监控系统抗干扰试验研究[D]. 万保权.武汉大学 2003
本文编号：3298066
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