高压输电监测无线传感网功率控制算法.pdf

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1、第41卷第23期电力系统保护与控制、，01．41No．232013年12月1日PowerSystemProtectionandControlDec．1．2013高压输电监测无线传感网功率控制算法孙毅，柯珊珊，李敏，崔灿(华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)摘要：为了延长网络生命周期，解决高压输电监测的无线传感器网络中节点能量受限问题，结合应用背景的实际特点，提出一种基于节点动态聚类的功率控制算法。该算法以高压输电监测的网络架构为基础，分析传感器节点间的空间几何位置关系，综合考虑空间几何信息与节点剩余能量，利用聚类分析方

2、法对网络内具有相似性的节点进行动态聚类，使数据转发在类区域代表节点之间传递。同时，采用可变的功率调制技术进行教据传输。仿真结果表明，该算法能够有效地降低网络能量消耗，并延长网络的生命周期。关键词：高压输电监测；无线传感器网络；功率控制；剩余能量；聚类PowercontrolstrategyforwirelesssensornetworksorientedtohighvoltagepowertransmissionmonitoringSUNYi，KEShan—shan，LIMin，CUICan(SchoolofElectricalan

3、dElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Apowercontrolalgorithmbasedonnodedynamicclusteringisproposed，inordertoprolongthenetworkli~timeandsolvetheproblemoflimitednodeenergyinwirelesssensornetworksofhighvoltagepowertransmissi

4、onmonitoring．Thealgorithmisbasedonthetransmissionmonitoringnetworkarchitecture．Byanalyzingthegeographicalrelationshipbetweensensornodes，consideringtheresidualenergyofgeographicalinformationandnodescomprehensively，andusingclusteranalysismethodtodynamicallyclusternodesth

5、athavesimilaritynature，allpacketscarlforwardfromonerepresentativenodetoanothernodeduringtransmissionphase．Meantime，variable-powermodulationtechnologyisusedforpackettransmission．Simulationresultsshowthatthealgorithmiseffectivetoreducenetworkenergyconsumption，andprolongt

6、helifetimeofthenetwork．Keywords：highvoltagepowertransmissionmonitoring；wirelesssensornetwork；powercontrol；residualenergy；clustering中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674—3415(2013)23．0091．06功率控制算法是十分必要的。0引言功率控制技术是指为节点选择最恰当的功率电力通信网是电力系统安全稳定运行的三大等级发送分组，以达到优化网络性能的目的J。利支柱之一⋯。选择合适的通信方式

7、传输高压输电设用功率控制机制来选取邻居节点是无线传感网络中备的温度、湿度、舞动、杆塔倾斜等监测参数，有常用的方法J。文献『81研究表明，一个网络要形成利于消除事故隐患，确保电网安全可靠运行【zJ。高可靠的连接，较佳的平均邻居节点数量为5．89。目压输电监测[3-4]网络中节点数量众多，且随机分布。前，已经提出了LMA／LMNJ、LINT(Local无线传感器网络自动组网及动态变化的拓扑结构特InformationNoTopology)／LILT(LocalInformation点，能够应用智能电网的多种业务l引。由于节点能Link．

8、StateTopology)[m]等基于节点度数的功率控制量有限，大部分能量消耗在通信模块上l61，容易造算法。成节点过早失效，采集数据不能顺利传递到监测中本文针对高压输电监测无线传感网局部密集的心。针对高压输电监测中采集节点能量受限