智能电网可靠性需求约束下无线发射功率模型预测控制

作者：孙伟; 余浩; 杨建平^*; 高博; 汪玉; 秦少瑞

来源：电力系统自动化, 2020, 44(03): 185-193.

• 智能电网
• 无线传感器网络
• 通信可靠性
• 自适应模型预测控制

在基于无线传感器网络(WSN)的智能电网数据采集与通信的应用中,通信可靠性是WSN的关键技术指标。提高发射功率会增加通信的信号强度和可靠性,但同时会导致节点间相互干扰增加。针对这一矛盾,基于自适应模型预测控制的方法,研究智能电网中WSN发射功率优化问题。依据无线通信链路路径损耗模型分析了影响智能电网无线通信信噪比的主要因素,并构建了系统状态空间模型;通过实时估计信噪比随机波动置信区间下界对系统期望信噪比给定进行补偿,并基于模型预测控制的算法,优化求解节点发射功率;最后,通过仿真软件将所提算法与自适应传输功率控制(ATPC)算法及势反馈控制(PFC)算法进行对比分析,并采用WSN硬件平台对算法进行测试。结果表明,所提出的自适应模型预测控制算法可以在保证智能电网无线通信可靠性条件下,降低由节点发射功率较大导致的相互干扰。

• 单位
  山东科汇电力自动化股份有限公司; 合肥工业大学; 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院