不同的國家由于發(fā)展程度和實際建設(shè)的情況不同，對于智能電網(wǎng)的解讀和發(fā)展方向也不盡相同。在我國，國家電網(wǎng)對智能電網(wǎng)的定義為：以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網(wǎng)。所以，在電網(wǎng)中引入數(shù)據(jù)穩(wěn)定、健壯性好、抗干擾能力強以及自身功耗低的信息傳輸技術(shù)極大符合我國智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。ZigBee技術(shù)，因其超低功耗、抗干擾和網(wǎng)絡(luò)的健壯性等優(yōu)點，注定將在無線傳感器領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。

　　1智能電網(wǎng)概述

　　智能電網(wǎng)，即電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2．0”，是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。

　　智能電網(wǎng)的重要目標(biāo)是實現(xiàn)電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱其為智能電網(wǎng)。

　　參數(shù)量測技術(shù)是智能電網(wǎng)基本的組成部件，先進(jìn)的參數(shù)量測技術(shù)獲得數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信息，以供智能電網(wǎng)的各個方面使用。它們評估電網(wǎng)設(shè)備的健康狀況和電網(wǎng)的完整性，進(jìn)行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網(wǎng)阻塞以及與用戶的溝通。未來的智能電網(wǎng)將取消所有的電磁表計及其讀取系統(tǒng)，取而代之的是可以使電力公司與用戶進(jìn)行雙向通信的智能固態(tài)表計�；�于微處理器的智能表計將有更多的功能，除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外，還有儲存電力公司下達(dá)的高峰電力價格信號及電費費率，并通知用戶實施什么樣的費率政策。新的軟件系統(tǒng)將收集、儲存、分析和處理各種數(shù)據(jù)，為電力公司的其他業(yè)務(wù)所用。

　　先進(jìn)的控制技術(shù)是指智能電網(wǎng)中分析、診斷和預(yù)測狀態(tài)并確定和采取適當(dāng)?shù)拇胧┮韵�除、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個電網(wǎng)的有功和無功。另外，先進(jìn)控制技術(shù)支持市場報價技術(shù)以提高資產(chǎn)的管理水平。未來先進(jìn)控制技術(shù)的分析和診斷功能將引進(jìn)預(yù)設(shè)的專家系統(tǒng)，在專家系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，采取自動的控制行動。這樣所執(zhí)行的行動將在秒一級水平上，這一自愈電網(wǎng)的特性將極大地提高電網(wǎng)的可靠性。

　　而以上智能電網(wǎng)信息技術(shù)的應(yīng)用，首先是需要有穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)鏈路的傳輸技術(shù)來保證各點測試數(shù)據(jù)的獲取和控制信息的可靠到達(dá)。為無線工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)量身定做的ZigBee技術(shù)正是這種數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋ＷC。

　　2ZigBee技術(shù)的特點

　　ZigBee是一組基于IEEE批準(zhǔn)通過的802．15．4無線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的，有關(guān)組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它不僅只是802．15-．4的名字，IEEE僅處理低級MAC層和物理層協(xié)議，ZigBee聯(lián)盟對其網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。完全協(xié)議用于一次可直接連接到一個設(shè)備的基本節(jié)點的4KB或者作為Hub或路由器的協(xié)調(diào)器的32KB。每個協(xié)調(diào)器可連接多達(dá)255個節(jié)點，而幾個協(xié)調(diào)器則可形成一個網(wǎng)絡(luò)，對路由傳輸?shù)臄?shù)目則沒有限制。ZigBee聯(lián)盟還開發(fā)了安全層，以保證這種便攜設(shè)備不會意外泄漏其標(biāo)識，而且這種利用網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)距離傳輸不會被其他節(jié)點獲得。

　　完整的ZigBee協(xié)議套件由高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用會聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。網(wǎng)絡(luò)層以上協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟制定，IEEE80-2．15．4負(fù)責(zé)物理層和鏈路層標(biāo)準(zhǔn)。

　　ZigBee的特點突出，主要有以下幾個方面：

　　(1)低功耗。在低耗電待機模式下，2節(jié)5號干電池可支持1個ZigBee節(jié)點工作6～24個月，甚至更長。這是ZigBee的相比于其他通信方式的突出優(yōu)勢。

　　(2)抗干擾能力強。通過工作在2．4GHz頻段下的跳頻工作方式，使ZigBee技術(shù)在現(xiàn)階段成為工業(yè)控制領(lǐng)域抗干擾能力最強的通信手段之一。能夠在十分惡劣環(huán)境下保證通信暢通，并且能夠應(yīng)對現(xiàn)場較強輻射的電磁干擾。

　　(3)網(wǎng)絡(luò)健壯性好。ZigBee技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無線自組網(wǎng)，采用平面路由或樹狀路由等算法，可以實現(xiàn)主動路由策略，即使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變，也可以在無需人工干預(yù)的條件下實現(xiàn)設(shè)備自動完成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，自動接入，并且與遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信，真正實現(xiàn)即插即用。

　　(4)傳輸距離較近。傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加RF發(fā)射功率后，亦可增加到1～3km，這指的是相鄰節(jié)點間的距離。通過路由和節(jié)點間通信的接力，傳輸距離將可以延伸至無限遠(yuǎn)處。

　　(5)短時延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。

　　(6)高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點，最多一個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點；同時主節(jié)點還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點管理，最多可組成65000個節(jié)點的大網(wǎng)。如果配合數(shù)據(jù)服務(wù)器，節(jié)點數(shù)目將不受使用限制。

　　(7)高安全。ZigBee提供了三級安全模式，包括無安全設(shè)定、使用接人控制清單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AESl2