[发明专利]一种光伏发电系统状态监测网络路由构建方法

说明书

本发明公开一种光伏发电系统状态监测网络路由构建方法，光伏发电系统状态监测网络由无线传感器节点构建而成，节点规则地部署于光伏阵列上。本发明适用于光伏发电系统状态监测网络路由的构建，为保障监测网络数据传输的有效性，首先提供监测网络路由协议，用于建立监测网络的路由表，然后提出基于二进制粒子群算法的路由重建方法，当监测网络因传感器节点失效而导致数据传输失败时，通过该方法更换少量节点，使得监测网络路由重建数达到最大化。

技术领域

本发明涉及一种光伏发电系统状态监测网络路由构建方法，即基于无线传感器网络的光伏发电系统状态监测网络的路由构建方法，适用于构建监测网络的路由链路和在出现失效传感器节点情况下的监测网络的路由链路重建。

背景技术

光伏发电系统的并网运行是现代电网的重要特征，然而其监测技术尚未完善，无法达到既灵活又有效的监测效果。无线传感器网络是一种低复杂度、低功耗、低成本的无线网络技术，针对光伏发电系统发电的随机性、间歇性等特点，无线传感器网络为光伏发电系统监测网络的构建提供了新思路。虽然监测网络路由链路的构建通常应尽量延长监测网络的生命周期，但是，由于天气多变和传感器节点自身电量的限制，安装于光伏阵列上的传感器节点容易失效，监测网络也必然将承担数据传输失败的风险。因此，监测网络运行时，应提出可靠的监测网络路由构建协议，在监测网络出现失效节点时，要采取路由重建方法，防止数据传输的丢失。

发明内容

发明目的：针对光伏发电系统状态监测网络路由构建的问题，本发明提供一种光伏发电系统监测网络路由构建方法，该方法结合光伏阵列的形状大小和监测网络中节点部署情况，构建分级的路由链路表，当节点失效时，监测网络中的有效节点会因路由的中断而无法传输数据信息，本发明提供的路由重建方法，在更换少量节点后，使得监测网络路由链路得以最大数目的重建，减少数据传输的丢失。

技术方案：一种光伏发电系统状态监测网络路由构建方法，在光伏发电系统状态监测网络中，所有传感器节点构成监测网络，即无线传感器网络，光伏阵列上部署若干传感器节点，在一定范围内的光伏阵列上，有一个汇聚节点，汇总其他普通节点采集的信息。各节点都有相同的感知半径R_s，则节点的感知范围为以节点为圆心R_s为半径的圆，各节点的通信半径为2R_s。为提高光伏阵列上部署传感器节点时节点的利用率，节点部署采取三角形部署方案，即各节点的连接线组成三角形网络。

本发明提出了监测网络的路由协议和监测网络的路由重建方法：

路由协议：基于数据为中心、查询驱动的路由协议，并对监测网络中的节点进行分级；

路由重建方法：基于二进制粒子群算法(BPSO)的监测网络路由重建方法，通过更换节点，提高监测网络的数据传输路由链路数，减少数据传输的丢失。

有益效果：本发明提供的光伏发电系统状态监测网络路由构建方法，能通过减少数据的中继次数而节约能耗，延长网络的生命周期；采用粒子群算法，不仅能解决失效节点造成的数据传输丢失问题，还能实现监测网络路由重建的智能化。

附图说明

图1为监测网络的LD路由；

图2为监测网络中节点失效情况下的路由；

图3为监测网络路由构建及重建的方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一、光伏发电系统状态监测网络的路由协议