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摘要：近年来，变电站主要利用远程集中监控和有线网络传输技术开展工作，导致信息通道不畅通，以致信息难以得到共享，同时，网络传输不能够合理有效的网络同步，造成信息偏差，阻碍调度和生产等方面工作顺利进行。所以，应利用无线mesh网络技术，建立一套智能配网无线通信系统是必要的，不仅可以实现数据的全新管理模式，也可以提高配电网终端信息传输的安全性。
关键词：智能变电站；监控系统；无线Mesh网络同步算法
智能变电站主要采用环保、可靠、先进、集成的智能设备，将通信平台网络化、信息数字化、信息共享标准化作为其发展的标准，自动化完成信息的保护、采集、检测等最基础的功能，与此同时，又是拥有支持电网智能调节、自动控制等高级功能为一身的变电站。目前，由于一些高大建筑物等对无线网络产生干扰，加强其监控系统无线网络同步算法的研究
1无线Mesh网络概念
无线Mesh网络也被叫做“多跳网络”（multi-hop），与网线网络完全不同的一种新型无线网络技术。传统的无线局域网中，各个客户端均是通过一条与接入点相接的无线链条进行网路访问，如果用户要进行通信时，首先就要访问一个固定的AP，这样的网络结构被称为单跳网络。但是，在无线Mesh网络中，每个无线设备的节点都可同时作为路由器和AP，每个节点也都可以接受信息和发生信号，每一个节点也可以与多个节点直接进行通信。在全寿期变电站的信息包括两个方面，一方面是系横向信息共享，主要体现在管理系统中，各种上层应用对信息获得的统一化；二是纵向信息共享，主要体现在各层对上层应用所起到的透明化支撑。所以，智能变电站的监控系统要保证其监控信息的准确、可靠，其同步算法应是其研究的重点对象。
2同步算法研究
精确的频率同步能减少因为时钟的不一致所造成的丢包，也可以为网络智能终端时钟提供参考。从骨干网中获取时钟，通过无线Mesh网络传递形成主从同步，因此拥有上级时钟的通信设备额中期幸福的发送标帧。对等级通信节点在收到有效信标之后，第一时间将更新其时间进行截取，例如公式所表示Tnew：=Tstamp+Dphymac+Dreceive+Trange。其Tstamp表示原有的信标帧时间戳值；Dreceive表示完整节点接受一个帧所需时间；Tnew表示定时器更改后信标帧中的时间戳值；Trange表示通过测量距离获得的节点之间传输时延；Dph2ymac表示通过物理层次到MAC层所用的传输时延。之后，节点要将Tnew定为本地时间，随后将信帧发送到下级节点，通过这样的方法，来获取精确的定时，确定其在±0.01%范围内。
3无线Mesh网络性能分析
本文通过无线Mesh网络由单个点对多个点、点对点之间的基本服务集合构成，对BSS中的无线接入竞争数据进行限制，进而增强其网络的吞吐量。但基于通信设备间的距离远远超过IEEE802.11无线局域的有关规定，所以，应对其网络性能进行分析。具体如下：
3.1数据接入概率分析
3.2长距离点对点传输时延
综上所述，可以看出节点间传输距离值为6千米时，各个节点间的吞吐量和时延的与表达式性符合。根据研究分析得出，伴随着通信距离不断增加，各个节点间的数据发送产生的碰撞概率也随之增加，进而导致其时延的增加，而网络的吞吐量越来越小，这个数据结果，在网络节点间都很明显表现。
4网络仿真
网络仿真利用opnet平台，数据组成详见图1中无线Mesh网络吞吐量和网络负载所进行的网络仿真：
图一 无线Mesh网络吞吐量和网络负载所进行的网络仿真
系列1：代表网络吞吐量（Mbps），系列2：代表网络负载（Mbps）
从上图中的网络仿真结果可看出，当各节点间距离从10米到5千米之间转变过程中，网络性能在一定程度上有所下降，节点间的极限负载从14Mbps降到5Mbps；从时延情况对比中也可看出，当节点的负载下降到5Mbps时，网络时延呈迅速上升趋势。节点负载下降到6Mbps时网络处于无法处理所有数据包，一部分数据包开始处于被丢弃状态，这时网络吞吐量已经达到顶峰。当节点的负载下降到2Mbps时，网络的时延处于毫秒级阶段，能够完全满足检测视频的传输工作，也就表示整个网络是可靠和安全的；当节点上升到3Mbps以上时候，网络中Mesh网络一部分开始达到极限值，但是在部分线状网络中，还是没有达到一个性能极限，所以，伴随着节点负载的不断增加，整个网络的吞吐量也随之增加，直到节点值达到10M时，才到达了性能极限，但在这个过程中，节点的大量数据丢失，说明栽种情况下网络是不可靠、不安全的。综上所述，可以看出建立无线Mesh网络与同步算法相结合，不仅能够保证其网络的可靠性和实时性，也为各个节点间的控制工作和检测视频提供了保障。
结论：本文通过对智能变电站的总体布局，在智能变电站的基础上，研究出同步算法，并对无线Mesh网络性能进行全面的分析，然后将无线Mesh网络吞吐量进行仿真，从其分析结果上可以看出，各节点间的距离由10米到5千米的转变中，网络性能在一定程度上有所下降；节点极限负载值从14Mbps降到6Mbps时，验证了智能变电站监控系统无线Mesh网络同步算法可行性和有效性，为今后研究分析提供了有利保障。
参考文献：
[1]曹敏,王洪亮,陈先富等.智能变电站监控系统无线网络同步算法[J].云南电力技术,2015(1):117-119,134.
[2]李俪修,郑永权.无线Mesh网络在500kV变电站的研究与应用[C].//中国电机工程学会电力通信专业委员会第九届学术会议论文集.2013:257-260.
[3]王继红,石文孝,李玉信等.无线Mesh网络部分重叠信道分配综述[J].通信学报,2014,35(5):141-154.
论文作者:邵伍周
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/9/30
标签：网络论文; 节点论文; 变电站论文; 吞吐量论文; 负载论文; 智能论文; 算法论文; 《电力设备》2016年第13期论文;