基于能量均衡的无线传感器在配电网的部署算法.pdf

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1、第41卷第7期电力系统保护与控制、，o1．41No．72013年4月1日PowerSystemProtectionandControlApr．1，2013基于能量均衡的无线传感器在配电网的部署算法龚钢军，朱娟溪，平安，逯遥(华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)摘要：为了提高配电通信网的可靠性，针对宽带无线网络覆盖配电网存在信号盲区等问题，给出一种无线传感器延伸覆盖网络模型。考虑到能量、通信距离受限的无线传感器在配电网中采用多跳通信方式，致使与Sink相邻的节点能量消耗大，易出现能量空洞问题，提出一种基

2、于能量均衡的无线传感在配电网的部署算法。该算法以网络效率作为优化目标，在已知采集节点数和节点之间距离的前提下，求解出最优中继节点部署方案和各采集节点的传输距离。仿真结果表明，该算法符合配电网中的无线传感器的网络部署要求，能够延长网络生命周期、提高网络效率。关键词：智能配电网；无线传感器；网络效率；部署算法；生命周期；能量均衡WirelesssensordeploymentalgorithmindistributionnetworkbasedonenergybalanceGONGGang-jun，ZHUJuan-xi

3、，PINGAn，LUYao(SchoolofElectricandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206，China)Abstract：Fortheenhancementofthereliabilityofdistributioncommunicationnetworks，aimingattheexistenceofblindareainthedistributionnetworkbasedonwirelesswid

4、ebandnetworks，themodelofwirelesssensorextensionoverlaynetworkisgiven．Consideringthefactthatsensorswithlimitedenergyandcommunicationdistanceadoptmulti—hopcomunicationinthedistributionnetwork，whichmakesthenodeadjacenttothesinkconsumelotsofenergyanditisquitepossi

5、bletoformenergyhole，SOthepaperproposesadeploymentalgorithmindistributionwirelesssensornetworkbasedonenergybalance．Thisalgorithmaimsattheoptimizationonnetworkeficiency．Giventheamountofnodesandthedistancebetweenacquisitionnodes，thebestrelaynodes’deploymentplanan

6、dtransmissiondistanceofacquisitionnodesaredetermined．Simulationresultsshowthatthealgorithmcanmeetthedeploymentdemandofdistributionwirelesssensornetwork，prolongthelifeperiodandimprovethenetworkeficiency．Keywords：smartgriddistribution；wirelesssensor；networkefici

7、ency；deploymentalgorithm；lifeperiod；energybalance中图分类号：TM732文献标识码：A文章编号：1674—3415(2013)07-0023—06盖面积最大化。文献[6]提出一种矢量的中继节点放0引言置算法，该算法在源节点位置和中继节点数给定的宽带无线网络(如Wi、McWiLL)可支情况下，通过计算出中继节点的位置得到整个网络持大容量、广覆盖、低成本的语音业务和高速数据的能量有效配置。文献[7]提出一种非均匀的分布算业务，已成为构建智能配电通信专网的首选技法，该算法令

8、网络中各个位置的源节点密度相等，术L1～l。但由于目前投资规模有限、射频干扰以及障而中继节点的密度则随着与sink节点之间的距离增碍物等导致信号盲区的出现，影响了电力业务的正大而减小，从而使得网络能量消耗均衡。常运行。因此，在不盲目扩建基站数量的前提下，本文通过分析宽带无线网络覆盖配电网存在可采用无线传感器网络(WSN)作为其延伸覆盖。的信号盲区等问题，结合