施 义，刘振兴，蔡 彬，谢祥中

(1.武汉科技大学 信息科学与工程学院，湖北 武汉 430081；2.伦敦大学学院 UCL动力工程系，伦敦 英国 WC1E 7JE)

0 引 言

作为智能电网领域的重要组成部分，微电网中存在各类分布式电源，网络中使用大量的监测设备来满足其双向、实时、高效的通信要求[1,2]。针对微电网就地控制层中采集节点多、节点位置分散等复杂的网络情况[3,4]，利用无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)技术来构建该层的数据监控网络是保证电网安全稳定运行的重要手段。

考虑微电网的实际特点，监控网络选择具有能量效率高、可扩展性强的分簇结构[5]。传统的分簇算法如LEACH算法采用均匀分簇，由于簇间路由是单跳的方式，存在远离汇聚点的簇头节点因通信代价高而过早死亡的问题[6]。EEUC算法引入非均匀分簇概念，在簇头选择阶段，其通信代价大，簇头选择和成簇等阶段缺乏节点剩余能量的考虑，导致靠近汇聚点的簇头节点没有足够多的能量完成大量数据的转发而提前死亡[7,8]，影响了网络整体的生命周期。

针对LEACH算法和EEUC算法的不足，结合微电网中分布式电源的分布情况，本文提出了一种基于节点实时能量的无线传感器网络非均匀分簇算法(node real-time energy based uneven clustering algorithm for WSN in micro-grid，NREUC)。NREUC算法在簇头竞争半径中引入节点实时能量作为部分权重，在成簇阶段，普通节点依据成簇判断因子来选择要加入的簇，达到非均匀分簇的目的。实验结果表明，与LEACH算法和EEUC算法相比，NREUC算法显著延长了网络中第一个节点死亡时间，死亡节点的分布是均匀分布，避免了监控盲区的出现，提高了网络的监控质量。……