本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)故障檢測研究

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【摘要】：配電網(wǎng)直接面向用戶,是保證供電質(zhì)量、提高電網(wǎng)運行效率、創(chuàng)新用戶服務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于智能配電網(wǎng)存在復(fù)雜網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和大規(guī)模終端信息采集問題,運用先進的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建電力無線通信網(wǎng)逐漸成為配電網(wǎng)智能化領(lǐng)域的重要研究方向。配電網(wǎng)故障檢測是電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠運行的基礎(chǔ),針對配電網(wǎng)故障檢測問題,本論文研究以基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的配電網(wǎng)故障檢測方案,通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的改進,實現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸安全可信性及可靠性的提高。首先針對配電網(wǎng)故障檢測的問題,論文從配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和配電網(wǎng)故障檢測需求出發(fā),結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織網(wǎng)絡(luò)特點,提出一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)故障檢測總體方案。為了提高配電網(wǎng)故障檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)目尚判?論文提出一種面向配電網(wǎng)故障檢測的wSN可信路由算法。算法提出一種防范針對信任模型攻擊的輕量級信任值計算方法,并在簇頭選舉與簇間多跳路由中引入信任值,避免惡意節(jié)點降低網(wǎng)絡(luò)安全；簇間多跳階段中,對鄰居節(jié)點的位置因子、距離因子、信任值及剩余能量等參數(shù)進行融合判決,構(gòu)建最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸路徑。仿真結(jié)果表明,提出的算法能夠自適應(yīng)剔除網(wǎng)絡(luò)惡意節(jié)點,防范惡意攻擊,最大化網(wǎng)絡(luò)生存時間。針對配電網(wǎng)故障檢測系統(tǒng)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由可靠性要求較高的問題,設(shè)計了一種面向配電網(wǎng)故障檢測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并提出了一種面向配電網(wǎng)故障檢測的wSN可靠路由方法(RRFD)。其首先根據(jù)最小跳數(shù)路由方法為每一個節(jié)點分配值,之后在節(jié)點選擇下一跳最優(yōu)節(jié)點時考慮路徑損耗以及能量損耗,并可以根據(jù)配電網(wǎng)故障檢測業(yè)務(wù)合理調(diào)節(jié)權(quán)值來分配可靠性與能耗性的比重。仿真及實驗結(jié)果表明,RRFD路由方法與傳統(tǒng)路由方法相比,可靠性顯著提高的同時有效降低了能耗,適用于配電網(wǎng)故障檢測場景。
【關(guān)鍵詞】：配電網(wǎng)故障檢測 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由算法 信任值 可靠性
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM732;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題背景和意義10-11
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法應(yīng)用于配電網(wǎng)故障檢測的國內(nèi)外研究動態(tài)11-12
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 配電網(wǎng)故障檢測技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)14-20
• 2.1 引言14
• 2.2 配電網(wǎng)故障檢測技術(shù)14-15
• 2.2.1 阻抗法14
• 2.2.2 行波法14-15
• 2.2.3 零序電流增量法15
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述15-17
• 2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法概述17-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第3章 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)故障檢測總體方案20-24
• 3.1 引言20
• 3.2 配電網(wǎng)故障檢測總體方案20-22
• 3.2.1 基于無線傳感器的故障檢測方案20-21
• 3.2.2 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)故障檢測組網(wǎng)方案21-22
• 3.3 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)檢測方案特色分析22
• 3.4 本章小結(jié)22-24
• 第4章 面向配電網(wǎng)故障檢測的可信路由方法24-33
• 4.1 引言24
• 4.2 網(wǎng)絡(luò)模型與信任值的定義與計算24-26
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型24
• 4.2.2 信任值的定義與計算24-26
• 4.3 算法描述26-29
• 4.3.1 簇頭選擇階段26-27
• 4.3.2 簇間多跳數(shù)據(jù)傳輸階段27-29
• 4.4 實驗與仿真29-32
• 4.4.1 網(wǎng)絡(luò)生命周期對比30
• 4.4.2 網(wǎng)絡(luò)安全性對比30-32
• 4.5 本章小結(jié)32-33
• 第5章 面向配電網(wǎng)故障檢測的可靠無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由方法33-40
• 5.1 引言33
• 5.2 WSN可靠路由算法系統(tǒng)模型設(shè)計33-35
• 5.2.1 基于最小跳數(shù)路由方法的網(wǎng)絡(luò)模型33-34
• 5.2.2 無線傳輸能量消耗模型34-35
• 5.3 路由方法設(shè)計35-36
• 5.3.1 可靠路徑建立階段35-36
• 5.3.2 數(shù)據(jù)傳輸階段36
• 5.4 實驗與仿真36-39
• 5.4.1 λ_(weight)取值對路由方法的影響驗證37
• 5.4.2 路由方法可靠性對比37-38
• 5.4.3 路由方法能耗性對比38-39
• 5.5 本章小結(jié)39-40
• 第6章 結(jié)論與展望40-42
• 6.1 結(jié)論40
• 6.2 展望40-42
• 參考文獻42-46
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果46-47
• 致謝47

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本文編號：673290