配電網自動化中的Zigbee通信技術運用及相關問題闡述

曹向飛

（國網西安供電公司檢俢分公司 陜西省西安市 710032）

配電網自動化中的Zigbee通信技術運用及相關問題闡述

曹向飛

（國網西安供電公司檢俢分公司 陜西省西安市 710032）

通過研究將配電網自動化系統中的Zigbee通信技術作為重點，闡述了Zigbee相關技術、工作特點以及自動化的項目實施，旨在通過對Zigbee具體技術的研究及分析，保證通信技術運用的安全性及合理性，從而為配電網自動化系統的優化提供良好保證。

配電網自動化；Zigbee通信；技術運用；項目實施

配電網自動化系統通過對不同配電終端信息的采集，實現對配電網的合理檢測及穩定控制，同時，通過對數據的采集以及相關系統的信息集成，實現對配電網系統的科學化管理，保證配電網系統檢測的合理性及優化性。Zigbee通信技術作為一種全新性的短距離、低速率的無線專網通信技術，在現階段電力保護系統運用及分析的過程中，需要認識到Zigbee通信技術的優勢性，通過無線專網通信技術的優化運用進行系統的穩定設計。

1 Zigbee技術的簡介

Zigbee技術作為一種新興的短距離、低速率的無線通信技術，是一種介于無線標記技術與藍牙技術之間的技術操作方案。在Zigbee技術運用的過程中，其主要適用于中短距離、速率低以及時延小的通信技術之中，通過該技術的運用，可以充分滿足無線通信技術中的空缺問題，并在此基礎上滿足了傳感器以及自組網絡的無線傳感形式。在配電網自動化系統性技術運用的過程中，通信網絡不要求出現較高的帶寬現象，但是，需要有較低的時延與較低的功耗，因此，通過Zigbee技術的運用，可以阿伯這用配電自動化通信網絡運行的安全性及穩定性。這種技術形式與現有的移動通信CDMA網以及GSM網較為相似，其中的CDMA網是碼分多址（Code Division Multiple Access），GSM網是全球移動通信系統（Global System of Mobile communication），在Zigbee技術運用中，不同的網絡數據系統形成一個網絡基站，并在整個網絡數據模塊設計的環境下，實現網絡信息的合理通信[1]。

2 Zigbee技術的問題闡述

2.1 Zigbee技術的特點

在配電網自動化系統運行的過程中，只要滿足以下幾種技術形式，就可以運用Zigbee技術。

（1）采集的數據或是監控的網點過多。

（2）需要傳輸的數據量相對較少，而且，對設備成本的要求相對較低。

（3）在數據傳輸的過程中對數據傳輸安全性的要求相對較高。

（4）設備體積相對較小，而且不需要放置較大的充電電池以及電源模板。

（5）在地形復雜、監測點較多的區域，需要實現較大網絡覆蓋的現象。

（6）現有的移動網絡存在著覆蓋盲區。

（7）所使用GPS效果相對較差，而且成本過高的區域，需要進行移動目標的定位處理。

對于一些縣級供電企業而言，在配電網自動化系統介入的背景下，其對象分布較為廣泛，數量眾多，而且所運行的環境也相對惡劣，所以可以發現，在配電網網絡架構的過程中，其系統的匹配性、接入性以及現場運行的可靠性都在某種程度上體現了Zigbee無線技術的基本特點。

2.2 Zigbee無線技術的網絡拓撲

在Zigbee無線技術運用的過程中，其網絡拓撲形式主要分為三種，分別是星型結構、網狀結構以及樹型結構。在網狀結構運用中，其網絡健壯性以及系統的可靠性是相對較強的，所以，可以使Zigbee技術體現其低耗電、低成本以及低數據速率的特點。文章在研究中，對Zigbee技術與其他通信技術進行了比較及分析，具體的差異如表1所示。通過對表1的分析可以發現，Zigbee技術是較為理想的通信方式，在該技術運用的背景下，較為適用于街道小區、寫字樓以及辦公樓等區域。

3 配電網自動化中的Zigbee通信技術運用

3.1 配電子站與主站之間的通信

表1 Zigbee技術與其他通信技術的比較

在研究中，將某城區作為調配對象，將該區域內的供電所管轄的區域內，設置了7個通信匯集的配電站，并在選頂變電站之后將每個系統嵌入了配電子站系統，核心目的是為了實現區域內DTU和TTU數據資源的合理收集，并為數據資源的轉換以及系統的運用提供良好支持。對于配電站而言，主要位于配電主站與DTU之間，主要為了實現信息交換及穩定的處理。而且，按照配電自動化系統的總體結合，設計了三層結構形式，所采用的通信匯集型配電子站主要為了方便數據的集中采集以及信息的優先篩選，但是，在該系統運行的背景下，不能對故障進行自動判斷以及隔離處理。在路由勘探結束之后，確定了不具備光纜敷設的條件，而且，認識到了網絡復雜性的特點，所以，在技術選擇中，會運用Zigbee技術形式，以便為電力系統的網絡運行提供優化保證[2]。

3.2 Zigbee終端通信

在該區域配電公司自動化項目設計的過程中，在土建站內部需要完成工程網絡匯集，從而形成Zigbee通信網。在該網絡運行的背景下，每個子網是由一個中心設備接入所形成的光纖網以及電力載波網，通過該系統的運行，可以實現Zigbee以及光纖、電力載波的穩定結合及優化創新，并為不同狀態信息以及控制信息提供了雙向傳輸的優勢。所以，在通信子網設計的過程中，一個網絡協調器與多個路由節點在運行中，需要通過對管轄以及檢測區域的項目設計，進行各個終端節點的有效組合，穩定確定標示狀態下的路由節點。而且，在路由節點與隸屬終端節點形成的過程中，會形成星形網絡，有效完成配電自動化系統的數據采集以及數據控制，通過對不同網絡節點的協調運用保證通信方式的合理實現，在系統運行中，主要是通過路由節點的設計，實現多跳鏈路的數據穩定采集，并將相關的信息穩定傳送到網絡協調器之中。

在終端節點與FTU與RTU相互連接的狀態下，系統主要負責采集電壓、電流的相關信息，并將所采集到的信息通過無線網絡送到路由節點之中，系統中的網絡協調器主要負責不同路由節點的通信技術，并在系統管理及節點控制的基礎上保證配電系統的自動化通信機網絡資源的有效控制。通信系統會在網絡集群總控制的基礎上，完善配電自動化通信資源的有效檢測，保證項目系統的優化管理。通過網絡協調器與路由節點的串聯組合，可以使網絡系統的覆蓋面積得到穩定延伸，并實現大型化、分區化的網絡資源管理，通過對配電站內部傳感器分別及數據的采集，可以實現數據變壓器溫度、室內溫度以及電纜頭溫度的有效感應，實現配電自動化網絡通信末端Zigbee通信網的合理構建，為數據資源遙測、遙信信息的傳輸提供穩定支持[3]。

4 結束語

總而言之，在現階段配電網自動化系統運用的過程中，Zigbee站實現了穩定運用，實現了遙測數據以及配電系統的自動化運用，保證了站點通信的穩定運用。而且，在配電自動化試點建設的過程中，也需要接入多個Zigbee站點，通過對Zigbee站系統遙控性能的檢測，對Zigbee站通信系統進行穩定性、實時性監控，實現系統的穩定運行。

[1]張勇，于秋生，趙連增.ZigBee通信技術在智能配電網中的應用[J].電力信息與通信技術，2013，12：88～93.

[2]高正剛.ZigBee技術在配電網自動化中的應用[J].信息系統工程，2012，04：94+109.

[3]齊昕，劉蒙，王剛，齊艦.Zigbee技術在配電自動化系統中的應用[J].電力系統通信，2011，08：46～50.

TM76

A

1004-7344（2016）35-0093-02

2016-11-28

曹向飛（1976-），男，助理工程師，本科，主要從事配電網工程建設工作。