【摘 要】
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随着智能电网建设的越来越完善,智能电表在小区的每家每户中都随处可见。在智能电网的数据采集时,智能电表起着十分重要的作用,它需要采集电能的原始数据,然后进行计量,最后将数据向上级传输。智能电表可先将数据传输给数据聚合点（DAP）再由DAP将接收到的数据传输给控制中心。此时DAP的位置选派就会影响DAP间的负载平衡从而影响整个小区电表网络的生命周期。因此研究DAP的选派对于整个智能电表网络都有着重要意
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随着智能电网建设的越来越完善,智能电表在小区的每家每户中都随处可见。在智能电网的数据采集时,智能电表起着十分重要的作用,它需要采集电能的原始数据,然后进行计量,最后将数据向上级传输。智能电表可先将数据传输给数据聚合点（DAP）再由DAP将接收到的数据传输给控制中心。此时DAP的位置选派就会影响DAP间的负载平衡从而影响整个小区电表网络的生命周期。因此研究DAP的选派对于整个智能电表网络都有着重要意义。本文首先讨论了DAP的位置选派问题的研究背景和国内外研究现状。然后通过对DAP与智能电表间通信方式和电表网络拓扑架构的分析,提出了一个如何解决由于DAP连接的智能电表数量过多引起的负载不平衡问题,称其为考虑DAP的传输距离及负载量的DAP选派问题。本文主要研究在考虑DAP与其相连的智能电表间的传输距离最小化的情况下任意两个DAP间的负载量差距也最小,先完成单一DAP的选派及分群,然后扩展到多阶层完成电表网络树状拓扑的数据传输,然后考虑到树状架构的根部DAP的负载问题,通过选派中继DAP减少DAP的能量消耗延长电表网络的生命周期。论文主要贡献如下:1.在DAP的位置选派过程中提出了利用非对称的维诺图的边缘线偏移的方法来减少任意两个DAP间的传输距离和负载量的差距达到DAP的负载平衡。先利用弗洛伊德算法计算任意两个智能电表间的传输距离,然后同时考虑传输距离和负载量这两个因素将维诺图边缘线进行偏移,最后根据任意两个DAP间这两者差距最小的目标完成单一阶层的DAP选派及电表的分群。2.将单一阶层的智能电表扩展到多阶层并完成数据的传输。首先给出分层原则将电表网络分层并求出树状数据传输路径,然后考虑到树状架构的根部DAP在将数据传输给控制中心时会出现电池能量过多从而影响网络的生命周期,本文利用EDM-PSO算法选派出中继DAP来协助DAP完成数据的传输,并通过对整个问题分析设计了算法的关键步骤。本文通过实验,与现有相关方法比较,验证了本文所提出的方法能够有效的使DAP间负载平衡,完成多阶层电表网络的数据传输,并且延长了电表网络的生命周期。
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