面向電網(wǎng)在線監(jiān)測的WSN路由協(xié)議研究.pdf

1、能源互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路，高度智能和互動開放是能源互聯(lián)網(wǎng)的關鍵支撐和基本要求。無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network, WSN)作為感知的“神經(jīng)末梢”，能夠實現(xiàn)電網(wǎng)相關狀態(tài)參數(shù)的實時精確感知，可以應用于輸電線路的監(jiān)測、配電線路故障定位、變電站自動化等方面，有效提高電網(wǎng)的信息化和自動化程度。目前，傳感器節(jié)點的能量供應方式主要有電池供電和外界能量采集兩種，但是，由于傳感器節(jié)點尺寸和成本的限制，其能量供

2、應極其有限，因此，采用合理的能量優(yōu)化路由協(xié)議最大限度地提高網(wǎng)絡的生存周期具有重要意義。
　　經(jīng)典的層次路由協(xié)議有LEACH，HEED，EEUC等。它們都采用概率周期選取簇首來均衡每個節(jié)點的能耗，避免部分節(jié)點過早死亡，以此延長網(wǎng)絡生存周期。其次，通過數(shù)據(jù)聚合來減少數(shù)據(jù)傳輸量，減少網(wǎng)絡能耗，提高能量利用效率。但是，電網(wǎng)在線監(jiān)測中，輸電線路監(jiān)測是其重要組成部分，由于輸電線路結構上鮮明的特點，使WSN具有鏈狀拓撲、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)聚合率低等特點，

3、需要設計專用的路由協(xié)議。
　　本文詳細介紹了電網(wǎng)在線監(jiān)測技術以及無線傳感器網(wǎng)絡技術的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了基于WSN的電網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的架構體系，并著重討論了輸電線路在線監(jiān)測中WSN的特點。根據(jù)其鏈狀拓撲特點，通過增加sink節(jié)點數(shù)量將WSN劃分為多個子網(wǎng)絡，縮短普通節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸距離。針對簇間通信過程中鄰近sink的節(jié)點轉發(fā)大量數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的“能量熱區(qū)”問題，提出一種基于同步變距離傳輸?shù)哪芰咳制胶饴酚伤惴?。仿真結果表明，本文算法可有效實