电能质量监测系统中基于蚁群的WSN路由算法研究.pdf

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1、第52卷第11期电测与仪表VoI．52NO．112015年6月10日ElectricalMeasurement＆InstrumentatiOHJun．10。2015电能质量监测系统中基于蚁群的WSN路由算法研究木滕志军，张帆，宋明辉(东北电力大学信息工程学院，吉林吉林132012)摘要：针对变电站电能质量监测系统中无线传感器网络存在能量分布不均，消耗过大等不足之处，提出了一种基于蚁群的动态优化路径无线传感器网络路由算法，通过在信息素更新公式中引入路径能量、路由跳数等参数来平衡网络节点能量。通过仿真验证，该算法在降低网络能量消耗方面具有很好的效果。关键词：电能质量监测；无线传感器网络；路

2、由；蚁群算法；信息素中图分类号：TM933文献标识码：A文章编号：100I一1390(2015)l1—0054—04ResearchonWSNroutingalgorithmbasedonantcolonyinpowerqualitymonitoringsystemTengZhijun，ZhangFan，SongMinghui(DepartmentofInformationEngineering，NortheastDianliUniversity，Jilin132012，Jilin，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemofenergy—unba

3、lanceandexcessiveconsumptionofWSNinsubstationpowerqualitymonitoringsystem，adynamicadjustmentpathant—basedroutingalgorithmisproposedinthispaper．Inalgo—rithm，theparametersofpathenergyandroutinghopsareaddedinpheromoneupdatingformulatobalancethenet—worknodeenergy．Thesimulationresultsshowthatthealgor

4、ithmhasagoodeffectintermsofreducingthenetworkenergyconsumption．Keywords：powerqualitymonitoring，wirelesssensornetwork，routing，antcolonyalgorithm，pheromone0引言便等缺点。随着无线通信技术的日益发展，将无线随着国民用电需求的不断增高，电力系统中相通信应用到电能质量采集与传输过程中成为智能电继增加大量的大功率整流设备和非线性负荷，随之网的发展趋势。而来的电压畸变率高、谐波电流大、功率因数低和暂无线传感器网络(WirelessSensorNe

5、twork，WSN)态过电压等电能质量问题影响着电力系统的稳定、是近年来新兴的通信网络，其具备的布设方便、组网安全的运行¨J，因此电能质量的实时监测问题近年灵活、易于扩展等优点越来越多的引起研究人员的来成为许多研究人员关注的焦点J。变电站作为电广泛关注，并在电力系统中逐步得到应用J。然而力系统的配电单位，担负着变化电压、接收和分配电传感器网络也受到电量和计算能力等约束条件的限能、控制电力流向等责任，因此对变电站中的电能质制，同时大量研究表明，无线通信是传感器节点主要量进行实时监测有助于变电站内部人员对特定的质的能量消耗，因此选取合适的路由算法对提升网络量参数分析和处理，也有利于上级供电

6、部门及时了生存时问具有重要的影响¨5j。文中针对现有算法的解用户用电隋况。不足之处，提出一种应用到电能质量监测系统的动现阶段，变电站中电能质量的采集与监控设备态优化路径蚁群路由算法(DynamicAdjustmentPath一般采用RS-432、RS-485或者CAN现场总线等有线Ant—BasedRouting，DAPABR)，仿真表明，该算法可网络通信的形式_3J。这些有线网络都存在着布线难以更好的平衡全网路由器节点的能量，延长变电站度高、组网灵活度低、安装维护困难以及扩展升级不信息采集的生存周期。1需求分析基金项目：国家自然科学基金资助项目(51277023)．-——54—-——

7、第52卷第11期电测与仪表VOI．52N0．112015年6月10日ElectricalMeasurement&InstrumentationJun．10，20151．1网络拓扑结构分析路由优化算法。在变电站中无线传感器节点的位置一般固定，传感2DAPABR算法原理和工作流程器节点一般分区化，即每个设备对应几个传感器节点和2．1基本原理一个路由器节点，传感器节点负责采集数据，路由器节DAPABR算法将人工蚂蚁分为前向蚂蚁和后向点将采集到的数据进