电力论文哪里有？为了提高光伏电站通信系统中WSN的服务时长和服务质量，本文结合算法收敛速度、算法全局搜素能力以及节点能量分布情况等性能指标，针对WSN蚁群路由算法在分布式和集中式光伏电站通信系统中存在的以上问题，分别提出基于自适应信息素蒸发系数的WSN蚁群路由算法和基于自适应剩余能量阈值的WSN蚁群路由算法。
第1章绪论
1.2国内外研究现状
受制于无线传感器网络自身算力，远距离传输效力以及节点存储容量等方面仍有不足，国内外学者针对WSN的特点，开发了适用于WSN的路由算法，同时将WSN技术和光伏电站特点相结合，以解决光伏电站中光伏阵列的通信领域相关问题，本节主要介绍典型的平面路由算法和层级路由算法以及WSN技术在光伏电站通信系统中的应用。
Kim C等[28]提出一种基于双链配置改进的LECEEP路由算法，该算法主要通过两个方面提高节点间链路的可靠性，首先重建网络代价模型，引入拉格朗日公式求解自适应阈值；其次设计子乘函数排除网络中无效链路，利用双链路匹配机制选择最优链路。该算法着重突出路径寻优能力，但因算法复杂度较高，其网络生命周期并不理想。
Karthik S S等[29]提出一种基于迷雾模型的鲸鱼路由算法，该算法开发一种迷雾模型，用于评估网络内节点角力和潜在能耗需求，根据收集到的信息，使用鲸鱼算法计算数据传输所需最佳值。优化后的迷雾模型较为准确的预测网络能耗，同时减少网络开销，延长网络寿命。
Ramteke R等[20]提出一种避免网络拥塞与能耗均衡的路由算法，利用虚拟的网格模型确定节点间的位置坐标，以此来创建每个节点的通信路径，当单一节点转发次数过多或转发数据过大时，根据路径权重选择最优路径。仿真结果表明，该算法能降低网络丢包率，提高网络吞吐量。
第3章基于自适应信息素蒸发系数的WSN蚁群路由算法
3.1 EEABR路由算法
EEABR最早由Sun G等人[76]提出，Sun G将算法优化的重点放在如何降低节点能量消耗方面，通过减少节点存储ID数量，降低节点能耗开销，提升网络寿命，以得全局最优解。
在无线传感器网络中，每间隔一段时间在各个节点发出一个数据包，即前向蚂蚁数据包k，其访问过的节点都会以节点标识的形式储存在邻居列表中。前向蚂蚁数据包k从源节点出发，将更新沿途经过路径和节点的信息素浓度，最终到达汇聚节点，汇聚节点接收到数据包后，利用信息素公式并把计算后的信息素通过储存在后向蚂蚁数据包中的方式，将数据传送回源节点。通过一次完整的蚂蚁包收发过程，标志着源节点到汇聚节点的信息素浓度更新完成。
第4章基于自适应剩余能量阈值的WSN蚁群路由算法
4.1系统模型
4.1.1网络模型
本章以第三章改进算法为基础，针对分布式光伏电站通信系统具有部署区域广阔、节点之间远距离通信和节点网络开销较大等特点，以优化WSN性能为中心，提出基于自适应剩余能量阈值的WSN蚁群路由算法（An adaptive threshold of remaining energybased ant colony routing algorithm，ATRE-ARA）。
ATRE-ARA算法通过改进信息素更新策略，设置信息素上限和下限，平衡选择其他路径概率；改进信息素增量公式，优化自适应阈值，提高信息素值的准确性；改进信息素启发函数，引入搜索角和下一跳节点距离，避免数据在节点间发生回旋。通过仿真实验的比对与分析。ATRE-ARA算法可以有效提高算法寻优效率，平衡算法的局部和全局搜索能力，减少节点开销，显著延长网络生命周期。
首先本节对无线传感器网络作出如下设定。
4.2 ATRE-ARA路由优化算法
由于传统的蚁群路由算法将路径寻优放在研究的重心，而忽略各节点能量损耗较大的问题。当传统算法在WSN中运行一段时间后，中继节点因剩余能量过低而陷入休眠状态，导致网络生命周期短，节点能量使用效率低。针对以上问题，本文在现有的蚁群路由算法的基础上，提出改进的蚁群路由算法，通过改进信息素更新公式，引入自适应阈值和搜索角，设置信息素上限值和下限值，可以有效降低数据在节点间的回旋，平衡局部和局部搜索性能，延长网络生命周期。
4.2.1改进信息素更新策略
算法每次迭代后，路径上的信息素值都会更新，传统的蚁群算法在更新信息素时没有对信息素值进行限制。在算法初期，容易出现因局部路径信息素值过大或过小，而导致陷入局部最优解。本文通过改进已有信息素公式，通过设置信息素上限值Tmax和信息素下限值Tmin，提高选择其他路径的概率。
结论
1、工作总结
在同等数据节点量级时，集中式和分布式光伏电站两种不同地理布置特点决定了所需处理的数据存在明显差异的问题，且在传统WSN路由算法中存在的环路现象、路由算法陷入局部最优解和网路节点能量分布不均衡等问题仍未得到较好的解决。因此为了提高光伏电站通信系统中WSN的服务时长和服务质量，本文结合算法收敛速度、算法全局搜素能力以及节点能量分布情况等性能指标，针对WSN蚁群路由算法在分布式和集中式光伏电站通信系统中存在的以上问题，分别提出基于自适应信息素蒸发系数的WSN蚁群路由算法和基于自适应剩余能量阈值的WSN蚁群路由算法。本文研究成果主要有以下几个内容：
（1）基于自适应信息素蒸发系数的WSN蚁群路由算法
无线传感器网络在集中式光伏电站通信系统中所存在的蚁群环路现象和网络节点能量分布不均衡等问题，容易导致节点过早休眠、网络生存周期短。本课题以EEABR蚁群算法为基础，重构蚂蚁数据包包头，在前向蚂蚁数据包中增加数据包序列号、数据包源地址、数据包途径节点数目、途径中继节点消耗的全部能量、路径长度和数据包生存时间，在后向蚂蚁数据包中增加数据包初始能量和平均剩余能量等数据；重新设计信息素更新公式，引入自适应信息素蒸发系数，将路由跳数修正为多跳消耗的能量值，提高信息素更新公式的准确性，使网络中各节点的能量消耗更均衡；改进信息素增量公式，将数据包访问过的节点数重新定义为节点能量损耗函数，在信息素更新公式中，通过修正节点能量损耗函数，可以真实有效的反映出真实的节点能量损耗，提高信息素增量的精确度。通过仿真实验对比，本文算法平均剩余能量提高了9.6%，最短路径缩短了5.7%，网络中节点死亡数均小于其余两种对比算法，证明本文提出的改进算法可以有效削弱蚂蚁环路效应，提高算法收敛速度，平衡网络节点能量，延长网络寿命。
（2）基于自适应剩余能量阈值的WSN蚁群路由算法
针对无线传感器网络在分布式光伏电站通信系统中存在网络节点能量分布不均衡和路由算法陷入局部最优解等问题，结合分布式光伏电站通信系统的特点，节点通信距离作为影响网络开销的重要指标，提出一种基于自适应剩余能量阈值的WSN蚁群路由算法（ATRE-ARA），引入搜索角修正信息素启发函数，对搜索路径进行限制，降低节点能量开销；将节点剩余能量阈值自适应化，改进信息素增量公式，设置信息素浓度上限与下限，优化信息素更新策略，提高信息素增量的准确性，在平衡网络中节点剩余能量的同时提高全局寻优能力。
参考文献（略）
