電力無線專網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著電力生產(chǎn)及調(diào)度自動化能力的提升，在信息通信技術(shù)的推動之下，建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，綜合采用多種先進(jìn)技術(shù)，智能電網(wǎng)的概念應(yīng)運(yùn)而生。針對于智能電網(wǎng)下的電力系統(tǒng)中的通信，已有的公網(wǎng)通信和有線光纖通信難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，本文即是針對這種情況研究基于LTE的多業(yè)務(wù)承載下電力無線專網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題。
　　本文首先分析了基于LTE的電力無線專網(wǎng)的特點(diǎn)并給出了其系統(tǒng)模型，得出了本論文著重研究的目標(biāo)問題

2、:如何確定電力無線專網(wǎng)中基站的部署位置，以及如何將有限的無線資源分配給各配用電設(shè)備，從而滿足這些設(shè)備與基站之間的上行通信需求。然后本文將目標(biāo)問題劃分成了資源分配子問題和基站選址子問題。其中資源分配子問題用于解決多業(yè)務(wù)承載下的無線資源分配的問題;基站選址子問題用于解決基站部署的問題。最后這兩個(gè)子問題的求解過程將以迭代的方式反復(fù)進(jìn)行，即將基站選址子問題的輸出作為資源分配子問題的輸入進(jìn)行求解，然后資源分配子問題的輸出用來引導(dǎo)基站選址子問題進(jìn)行

3、新一輪的求解，直至迭代結(jié)束為止。
　　其次，針對于資源分配子問題，根據(jù)電力無線專網(wǎng)中不同類型業(yè)務(wù)的無線資源要進(jìn)行嚴(yán)格物理隔離的要求，本文共提出了兩種無線資源分配算法:基于干擾圖的無線資源分配算法，以及基于功率控制的無線資源分配算法。其中每種無線資源分配算法都包括四個(gè)步驟，基于干擾圖的無線資源分配算法的步驟包括:構(gòu)建干擾圖，構(gòu)建效益函數(shù)表，基于優(yōu)先權(quán)的資源分配，計(jì)算收益;基于功率控制的無線資源分配算法的步驟包括:設(shè)備分組，發(fā)射功率控

4、制，基于優(yōu)先權(quán)的資源分配，計(jì)算收益。通過仿真分析，基于功率控制的資源分配算法要比基于干擾圖的資源分配算法具有更好的性能。
　　然后，針對于基站選址子問題，本文分別提出了基于模擬退火思想和粒子群優(yōu)化思想的兩種算法，并且采用了K-means算法進(jìn)行對比。對于基于SA的基站選址算法，首先產(chǎn)生初始的基站部署方案，由資源分配算法計(jì)算得到該基站部署方案的收益值作為評價(jià)函數(shù)，然后根據(jù)鄰域原則產(chǎn)生新的基站部署方案，之后根據(jù)模擬退火算法的準(zhǔn)則判定是

5、否更新原有的基站部署方案，以此重復(fù)迭代直到達(dá)到結(jié)束條件為止。對于基于PSO的基站選址算法，首先產(chǎn)生若干個(gè)初始的基站選址方案作為一個(gè)粒子群，根據(jù)資源分配算法計(jì)算得到每一個(gè)粒子的收益值作為評價(jià)該粒子的適應(yīng)度函數(shù)，然后計(jì)算每個(gè)粒子的個(gè)體最優(yōu)值以及全體粒子的最優(yōu)值，然后更新每個(gè)粒子的位置和速度，之后更新每個(gè)粒子的個(gè)體最優(yōu)值以及全體粒子的最優(yōu)值，以此重復(fù)迭代直到達(dá)到結(jié)束條件為止，輸出全體粒子的最優(yōu)值即為最佳的基站部署方案。
　　最后在基站選