基于不确定理论的能量收集可靠性建模及规划

作     者：王哲 李陶深 叶进 葛志辉 吴敏 WANG Zhe;LI Taoshen;YE Jin;GE Zhihui;WU Min

作者机构：广西大学电气工程学院广西南宁530004 广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004 广西电网有限责任公司广西南宁530023 

出 版 物：《通信学报》 (Journal on Communications)

年 卷 期：2018年第39卷第5期

页      面：166-176页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.61762010 No.61363067 No.61462007)~~ 

主　　题：能量收集网络 可靠性 不确定理论 多层规划 场景生成 

摘      要：能量收集网络(energy harvesting network)是一种新型的计算机网络形式,它通过搜寻各类环境能源,将其转化成可用的电能,然后将这些电能作为主要或辅助的电源方式供给电子设备进行网络通信。然而,能量收集过程具有极大的波动性和不确定性,传统方法基于解析概率分布函数刻画能量收集过程,无法准确模拟实际情况,导致节点死亡概率较高、可靠性无法保证。为此,提出能量收集网络节点能量收集可靠性定义,对节点能量收集的置信程度给出评价,基于不确定理论,对能量收集的可靠性进行评估分析,分别建立节点无电池和无限容量电池情况下的可靠性模型。在此基础上提出能量收集可靠性多层不确定规划模型,对模型求解并提出一种能量平均分配(EAA,energy average allocation)算法,并从理论上证明算法竞争比的上界。最后,以实际的风电数据为例,验证所提模型和方法的可行性和有效性。