用于智能电网的无线可充电传感器网络充电规划
摘 要
随着智能电网和无线传感器网络技术不断成熟，使两种技术的融
合成为可能，无线传感器网络成本低、可靠性高的特点，使其在电力
设备状态监控、电力系统故障诊断和输电线路的故障预警与定位等领
域具有广阔的应用前景。传统无线传感器网络基于电池的供电使得网
络后期维护的难度加大，极大地限制了该技术在智能电网中的发展。
关于能量的问题，合适的路由可以有效的均衡网络能耗、延长网络生
命周期。但是，节点的能量毕竟是有限的，为了保证传感器网络长时
间稳定的工作，新的能量补充手段刻不容缓。无线能量传输技术给该
领域提供了可能，是一种有效的能量补充策略。
近年来，己有学者将移动充电车应用于无线传感器能量补充领域，
在延长网络的生命周期和最大化能量使用率等方面取得了良好的成
效。本文在已有研究成果的基础上，针对对充电车的充电规划问题，
主要研究内容如下：
(1)分析了无线传感器网络在智能电网中的应用，并讨论了移动充
电的相关技术，在移动充电车的规划和动态车辆问题的共性问题的基
础上，建立不同的移动充电车充电策略。
(2) 提出 一 种用 于小 规 模网络 的 SMCC(Single Mobile Charger
charging on Clustering,SMCC)算法，将网络中节点按其空间分布分簇，
分析簇内的能量需求程度求出充电序列，最后在固定监测周期内提高
了移动充电车的能量使用率，有效地延长了网络的生命周期。
(3) 提 出一 种用 于大 规 模 网 络 的 MMCDP-TW(Multiple Mobile
Charger charging on Distance Priority in Time Window,MMCDP-TW)算
法，考虑节点能耗的不平衡性，由节点的能量阈值计算节点充电的时
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