【科研论文】ZigBee网络在智能电网需求侧的组网与实现–基于W5200

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关键词:智能电网;通信网络;IEC62056;zigbee;智能电表

摘要:

智能电网是一个完全智能的供用电网络,每一个节点都得到了实时监控,保证了从发电侧到需求侧的信息双向流动。由于需求侧的复杂性,网状交互式通信系统成为智能电网通信的研究重点。无线通信技术具有不需要布线、组网方便、维护简单等特点,因此无线通信技术在智能电网中所体现出的优势越来越明显。

ZigBee技术作为一种崭新的无线通信技术,近几年在智能电网的通信上得到了快速发展。本论文深入分析和研究了ZigBee2007协议栈的物理层、MAC层、网络层及应用层规范,数据传输方式及安全服务结构。根据智能电网需求侧通信系统的结构模式,以集中器为作为网关,将网络分成下段和上段两部分。下段网络设备的硬件设计采用模块化设计方法,简述如下:(1)智能电表选用MSP430F2618作为系统的处理器单元,选用CC2520、CS5463分别作为ZigBee的通信模块及电能计量模块。CC2520和CS5463均采用SPI总线和MSP430F2618通信。(2)集中器选用AT91RM9200作为系统的处理器单元,选用CC2520、W5200分别作为ZigBee的通信模块及Ethernet通信模块。CC2520和W5200均采用SPI总线和AT91RM9200通信。为了扩容方便,设计了存储器电路。按照IEC62056协议“客户端-服务器”的模式,设计了智能电表和集中器的程序。选择mesh网络拓扑结构,以便高效、稳定的完成对电能数据的采集、存储及传输。利用设计完成的集中器和智能电表,调试了智能电网需求侧通信系统的整体功能,结果表明实现了ZigBee网络的建立、电能数据的采集及远程操作智能电表功能,达到设计要求。

 

作者:刘庆国

基本信息:华北电力大学,控制工程(硕士毕业论文)

来自:知网

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