0 引言

    高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全運行對電力的穩(wěn)定傳輸至關(guān)重要。當(dāng)前，常常采用在線監(jiān)測系統(tǒng)來對輸電線路的各方面指標(biāo)進行監(jiān)測^[1-2]。前端采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)，采集設(shè)備安裝在輸電桿塔附近的高壓輸電設(shè)備上，以獲取溫濕度、電流、傾斜度等指標(biāo)，采集到的數(shù)據(jù)通過無線中繼的方式匯聚到變電站，變電站經(jīng)過光纖網(wǎng)將所有數(shù)據(jù)傳回到后端控制中心。

    輸電線路在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸速率與傳輸時延是評價網(wǎng)絡(luò)性能的主要指標(biāo)。數(shù)據(jù)傳輸速率通常由所選擇網(wǎng)絡(luò)本身的參數(shù)確定，而傳輸時延則與所設(shè)計的檢測網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)。文獻(xiàn)[3]構(gòu)建了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及光纖網(wǎng)絡(luò)的在線監(jiān)測層次化通信網(wǎng)絡(luò)，并提出了網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)規(guī)劃模型及優(yōu)化決策方法，以數(shù)據(jù)傳輸路徑連通性和鏈路通信帶寬為約束條件，建立了以通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和數(shù)據(jù)傳輸延時為目標(biāo)的多目標(biāo)最優(yōu)化模型；文獻(xiàn)[4]設(shè)計了４種適用于輸電線路狀態(tài)監(jiān)測的通信網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu)，包括無線APN專網(wǎng)、OPGW光通信網(wǎng)、OPGW光通信網(wǎng)+WiFi等；文獻(xiàn)[5]提出了一種評估監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)可靠性的方法；文獻(xiàn)[6]則從傳感器位置的合理布置方面提出了優(yōu)化改進模型；文獻(xiàn)[7]探討了5G在電力領(lǐng)域的典型應(yīng)用場景；文獻(xiàn)[8]設(shè)計了一種基于5G通信的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，表明5G已經(jīng)在智能電網(wǎng)建設(shè)中逐步得到應(yīng)用。然而，這些研究對5G應(yīng)用的討論主要在框架層面，并未對網(wǎng)絡(luò)模型進行詳細(xì)的研究。

    本文提出一種基于5G的輸電線路在線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)模型，通過對輸電桿塔進行自適應(yīng)分組，使整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)在時延和能耗方面達(dá)到平衡，以獲得最優(yōu)的綜合性能。

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作者信息：

尚軍利，袁文政，王宇博，羅  璇，劉建勇

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