【技术实现步骤摘要】
一种基于WSN定位技术的微电网故障监测系统
[0001]本专利技术涉及微电网故障监测
，尤其涉及一种基于WSN定位技术的微电网故障监测系统。
技术介绍
[0002]目前电力需求的形式变得多样化，大电网由于集中发电以及远距离传输而带来的电力损耗等特点，不能够满足各行各业用电的需求，微电网技术是一种以分布式发电技术为基础，依靠分散性的资源为主，结合终端用户管理和能量梯度级利用技术形成的分散式供电网络，微电网是由各种分布式电源、储能单元、负荷以及监控和保护装置组成，具有灵活的运行方式和可调度性,能在并网运行和孤岛(自主)运行两种模式间切换；微电网技术很好的解决了大电网由于远距离高压传输而带来的成本高以及运行难度大等问题，但是分布式作为微电网发电的主要部分，原则上该电源是一个不可控电源，在接入电力系统时会存在安全风险和不确定性因素，因此考虑在最短的时间内对发生故障的电源系统进行位置确定是微电网中急需解决的问题；
[0003]WSN定位技术的目的是为了确定传感器所在的区域以及在这个区域中的精确位置。一旦传感器节点的位置确...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于WSN定位技术的微电网故障监测系统，其特征在于，该微电网故障监测系统通过分布式边缘计算定位系统和WSN定位技术DV
‑
Hop的融合对微电网中分布式电源系统的故障进行快速定位；其中，所述分布式边缘计算定位系统划分为监测区域、无线AP、边缘计算服务器及控制中心；所述监测区域用于数据收集及信号处理；所述无线AP用于接入和传输网络；所述边缘计算服务器用于数据储存、检索及使用；所述控制中心用于数据呈现与人机交互；所述WSN定位技术DV
‑
Hop算法用于将节点分为已知位置的锚节点与未知其自身位置的未知节点，并通过利用待定位节点与锚节点的跳数与跳距来计算两者之间的距离。2.根据权利要求1所述的一种基于WSN定位技术的微电网故障监测系统，其特征在于，所述DV
‑
Hop算法主要分为三个步骤：分别为计算节点间的最小跳数、计算锚节点的平均每跳距离、确定未知节点的坐标，具体如下：S1、计算最小跳数：网络中的锚节点根据距离矢量路由协议在全网范围内广播初始跳数和位置的数据包，接收到该数据包的节点将跳数值加一继续往下转发，同时，节点收到锚节点的广播分组之后检验跳数是否小于本节点表内的储存值，如果是则更新，如果不是，则丢弃。经过此种转发机制转发之后，锚节点之间的位置坐标与最小跳数都可以通过此种转发方式获得；S2、计算锚节点的平均每跳距离：计算公式如下：式中：N是锚节点的个数,(x
i
,y
i
),(x
j
,y
j
)是锚节点i和其他锚节点的坐标,hop
ij
是锚节点i与其他锚节点的跳数；S3、确定未知节点的坐标：在DV
‑
H定位算法中未知节点k会选择离它最近的锚节点的跳距作为自身的跳距来计算未知节点到其他锚节点的距离；如式2所示，hop
ki
是未知节点到锚节点的跳数，假设参与未知节点定位的锚节点的坐标为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),
…
,(x
n
,y
n
)，在估计距离得到的情况下可以得到公式3，在公式3中前n
‑
1个式子减去第n个式子可以得到公式4；d
ki
＝hop
ki
*Hopsize
i
ꢀꢀꢀꢀ
(2)X＝(A
T
A)
‑1A
T
B
ꢀꢀꢀꢀ
(4)
式中，A，B，X的值为：式中，A，B，X的值为：3.根据权利要求1所述的一种基于WSN定位技术的微电网故障监测系统，其特征在于，所述WSN定位技术运用具体表现如下：A、在跳数改进过程中主要采用以下广播模型：式中：R是锚节点的通信半径，m是具体的数值，hop代表通信半径R被分为m级，此种做法使得到锚节点距离不同的节点的通信半径也不一致，具体的数值根据网络分布状况确定，本文中m的值为4，获取每个锚节点之间的跳转数后以及来自上述通信半径的其他锚节点模型中，锚可以计算其起跳距离，在传统方法采用无偏估计准则计算锚节点的距离有误差，单个锚节点的平均误差函数为定义如下：通过取相应的节点数量、锚节点数量等相关参数，通过拟合可以发现该误差函数服从高斯分布，根据参数估计理论，作为成本最小均方估计误差比无偏估计更合理；B、锚节点根据上述通信半径模型广播数据，得到新的跳数，然后锚节点根据新跳数计算平均跳距，利用新的跳距公式计算平均跳距，如式7所示：得到平均跳距之后，首先锚节点之间进行跳距纠正，距离最近的三个锚节点之间进行跳距优化，如式8、9所示：D
i
'＝D
i
‑
w
i
(i＝1,2,...
【专利技术属性】
技术研发人员：周凯，张亚飞，李业田，
申请(专利权)人：中国通信建设集团设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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