一种光伏采集器自组网通信方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种光伏采集器自组网通信方法及系统，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种光伏采集器自组网通信方法及系统


[0001]本专利技术涉及光伏领域，尤其涉及一种光伏采集器自组网通信方法及系统
。

技术介绍

[0002]在光伏电站中通常会在各个不同区域内设置多个光伏采集器，以实时采集电池板工作状态及产生的电能信息，光伏电站通过对光伏数据采集器的数据分析监控电池板的状态，确保光伏电站的稳定可靠运行
。
现有技术中各光伏采集器之间通常是通过
RS485、RS232
或
RS422
等方式与电站设备连接并进行数据收集处理，同时通过
GPRS、
以太网或
3G
等方式与监控中心
/
计量中心直连
。
但是光伏电站内光伏采集器的数量较多
、
范围较大，如果每个光伏采集器都采用以太网有线方式连接，会大大增加布线施工难度及成本，且容易出现接触不良
、
断路等故障，而通过
GPRS
和
3G
等方式与计量中心连接，同样会增加运营成本及建设成本，且能耗较高
。
[0003]无线自组网通信技术是通过由无线节点通过相互连接形成一个具有分布式自组织能力的网络，网络内各节点通过多跳传输的方式进行数据传输
。
无线自组网通信方式的可靠性高
、
组网灵活且维护方便，还可以扩大网络覆盖范围
。
然而光伏电站中光伏采集器不仅数量众多
、
覆盖范围大，不同光伏采集器所处的地理环境往往较为复杂，例如不同光伏采集器所处的地理环境
、
存在地理阻挡物的情况都可能是不同的
。
传统无线自组网通信方式中最优路径搜寻方式通常较为复杂
、
计算量大，且不考虑节点之间的地理环境因素影响，不能满足光伏电站中大批量光伏采集器的自组网通信需求
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种实施操作简单
、
计算处理量小
、
通信效率高
、
灵活性以及鲁棒性强的光伏电站光伏采集器自组网通信方法及系统，能够适应于光伏电站复杂地理环境实现光伏采集器间高效的自组网通信
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种光伏电站光伏采集器自组网通信方法，包括以下步骤：
[0007]S01.
搜寻光伏采集器源节点到目标节点之间的所有传输路径，搜寻过程中从源节点出发依次查找下一个传输节点，每次计算发送节点到所有下一节点路径的选择概率，筛选出所述选择概率最大的节点作为下一个传输节点，直至到达目标节点得到一条可行传输路径，根据选择概率大小依序迭代计算剩余每个节点得到所有可行传输路径；
[0008]S02.
根据节点间距离以及影响信息传输的地理环境因素从所有可行传输路径中筛选出从每个发送节点到目标节点的最优路径；
[0009]S03.
根据步骤
S02
搜寻到的所述最优路径构建得到从源节点开始每个发送节点到目标节点的最优路径映射表，根据所述最优路径映射表进行源节点到目标节点之间数据信息传输
。
[0010]作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤
S01
中，每个节点到下一节点的选择概率的计算公式为：
[0011][0012]其中，
A
nm
为节点
n
选择下一节点
m
的选择概率，
S(n)
为节点
n
的相邻节点的节点集合，节点
m
和节点
u
均为节点集合
S(n)
中的未途径相邻节点，
B
nm
为
n、m
节点之间的预设的路径优化值，
C
nm
为路径选择期望值，
C
nm
具体为
1/L
nm
，
L
nm
为任意两节点之间的距离值，
E
为预设的路径优化程度权重，
F
为预设的路径选择期望权重，
E
与
F
的和等于1，
(B
nm
)
E
*(C
nm
)
F
＝
q
i
，
q
i
表示为路径上的第
i
段节点间的路径优化值
。
[0013]作为本专利技术方法的进一步改进，所述两节点之间的距离值的计算公式为：
[0014][0015]其中，
L0为预设单位距离
D0处的信号强度，
n
为预设路径损耗系数，
L
D
为该节点处的信号强度
。
[0016]作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤
S02
中，使用预设路径优化值以及节点间距离值计算每个发送节点的各个可行传输路径的路径总优化值，筛选出路径总优化值最大的可行传输路径作为各个发送节点到目标节点的最优路径，所述预设路径优化值根据影响信息传输的地理环境因素设置得到
。
[0017]作为本专利技术方法的进一步改进，所述路径总优化值的计算公式为：
[0018][0019]其中，
Q
nm
为发送节点
n
到下一节点
m
的路径总优化值，
i
为相应可行传输路径中的第
i
段节点间的路径优化值，
j
为可行传输路径的总的途径路段数，
(B
nm
)
E
*(C
nm
)
F
＝
q
i
，
B
nm
为发送节点
n
与下一节点
m
之间的预设路径优化值，
C
nm
为路径选择期望值，
C
nm
＝
1/L
nm
，
L
nm
为发送节点
n
与下一节点
m
之间的距离值，
E
为预设的路径优化值权重，
F
为预设的路径选择期望权重
。
[0020]作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤
S02
中，筛选出从每个发送节点到目标节点的最优路径后还包括根据路径优化总值的大小依序列将其余可行传输路径进行保存，以作为备选路径
。
[0021]作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤
S02
中，可行传输路径搜索过程中还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光伏电站光伏采集器自组网通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01.
搜寻光伏采集器源节点到目标节点之间的所有传输路径，搜寻过程中从源节点出发依次查找下一个传输节点，每次计算发送节点到所有下一节点路径的选择概率，筛选出所述选择概率最大的节点作为下一个传输节点，直至到达目标节点得到一条可行传输路径，根据选择概率大小依序迭代计算剩余每个节点得到所有可行传输路径；
S02.
根据节点间距离以及影响信息传输的地理环境因素从所有可行传输路径中筛选出从每个发送节点到目标节点的最优路径；
S03.
根据步骤
S02
搜寻到的所述最优路径构建得到从源节点开始每个发送节点到目标节点的最优路径映射表，根据所述最优路径映射表进行源节点到目标节点之间数据信息传输
。2.
根据权利要求1所述的光伏电站光伏采集器自组网通信方法，其特征在于，所述步骤
S01
中，每个节点到下一节点的选择概率的计算公式为：其中，
A
nm
为节点
n
选择下一节点
m
的选择概率，
S(n)
为节点
n
的相邻节点的节点集合，节点
m
和节点
u
均为节点集合
S(n)
中的未途径相邻节点，
B
nm
为
n、m
节点之间的预设的路径优化值，
C
nm
为路径选择期望值，
C
nm
具体为
1/L
nm
，
L
nm
为任意两节点之间的距离值，
E
为预设的路径优化程度权重，
F
为预设的路径选择期望权重，
E
与
F
的和等于1，
(B
nm
)
E
*(C
nm
)
F
＝
q
i
，
q
i
表示为路径上的第
i
段节点间的路径优化值
。3.
根据权利要求2所述的光伏电站光伏采集器自组网通信方法，其特征在于，所述两节点之间的距离值的计算公式为：其中，
L0为预设单位距离
D0处的信号强度，
n
为预设路径损耗系数，
L
D
为该节点处的信号强度
。4.
根据权利要求1所述的光伏电站光伏采集器自组网通信方法，其特征在于，所述步骤
S02
中，使用预设路径优化值以及节点间距离值计算每个发送节点的各个可行传输路径的路径总优化值，筛选出路径总优化值最大的可行传输路径作为各个发送节点到目标节点的最优路径，所述预设路径优化值根据影响信息传输的地理环境因素设置得到
。5.
根据权利要求4所述的光伏电站光伏采集器自组网通信方法，其特征在于，所述路径总优化值的计算公式为：其中，
Q
nm
为发送节点
n
到下一节点
m
的路径总优化值，
q
i
为相应可行传输路径中的第
i
段节点间的路径优化值，
j
为可行传输路径的总的途径路段数，
(B
nm

【专利技术属性】
技术研发人员：贺星，杨帅，吴聪，刘谋海，曾伟杰，曾文伟，王智，杨静，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：