18384

۱۸۳۸۴

راهكاري مبتني بر سيستم هاي چندعامله براي بهبود كارايي ارتباطات بي سيم در شبكه هوشمند توزيع برق

كارشناسي ارشد

مهندسي فناوري اطلاعات - شبكه هاي كامپيوتري

مهرماه ۱۳۹۶

دكتر ناصر مزيني

كامپيوتر

شبكه هوشمند (Smart Grid) به عنوان راه حلي براي كمبودهاي سيستم برق‌رساني كنوني، به زيرساخت ارتباطي قابل‌اطميناني نياز دارد تا بتواند ارتباط دوطرفه بين مشتريان و تأمين‌كنندگان انرژي و همچنين كنترل توزيع‌شده‌ي شبكه برق را فراهم سازد. در سال‌هاي اخير مطالعات گسترده‌اي در حوزه‌ي زيرساخت ارتباطي شبكه‌ هوشمند انجام شده كه طيف وسيعي از فناوري‌هاي ارتباطي را در بر مي‌گيرد. در اين ميان شبكه‌هاي بي‌سيم به علت هزينه نصب پايين‌تر و توسعه‌ي سريع‌ترشان، بخش قابل‌توجهي از پژوهش‌ها را به خود اختصاص داده‌اند. در اين پايان‌نامه، روي ارتباطات بي‌سيم در بخش زيرساخت اندازه‌گيري پيشرفته (AMI) از شبكه‌ هوشمند متمركز مي‌شويم. ابتدا يكي از معماري‌هاي بي‌سيم را كه براي بخش شبكه‌‌ي همسايگي (NAN) معرفي شده، انتخاب و سپس يك سازوكار همكاري بين گره‌هاي شبكه معرفي مي‌كنيم. براي اين منظور، روش حراجي را كه يكي از راه‌هاي همكاري و حل رقابت در سيستم‌هاي چندعامله است، به كار مي‌گيريم. همچنين سعي داريم، تأخير را در ارسال اطلاعات رزرو انرژي كاهش دهيم و با استفاده از حراجي، به نوعي باعث مي‌شويم كه مشتريان پرمصرف كه تأثير بيشتري بر خطاي تخمين دارند، اولويت بالاتري داشته باشند. به اين ترتيب تأمين‌كنندگان مي‌توانند به تخمين دقيق‌تري از ميزان مصرف، دست يابند. ايده‌ي اصلي براي اجراي حراجي در شبكه، استفاده از فريم‌هاي كنترلي لايه‌ي دسترسي به رسانه (MAC) در استاندارد IEEE 802.11 است. براي اين منظور يك فريم كنترلي جديد معرفي مي‌كنيم كه از آن براي ارسال پيشنهادهاي حراجي، استفاده مي‌شود. از نتايج شبيه‌سازي در شبيه‌ساز NS-2 براي ارزيابي روش پيشنهادي استفاده مي‌كنيم. نتايج ارزيابي از نظر تأخير و نرخ ارسال مجدد، بررسي شده‌اند. مقايسه‌ي نتايج، بهبود بيشتري را در معيار تأخير نشان مي‌دهد؛ كه از كاهش زمان انتظار براي دسترسي به رسانه ناشي مي‌شود. واژه‌هاي كليدي: شبكه‌ هوشمند، ارتباطات بي‌سيم، سيستم‌هاي چندعامله، كنترل دسترسي به رسانه، كيفيت سرويس (QoS).

1396/10/27

1/17/2018 12:00:00 AM

The Smart Grid as a solution to the shortcomings of the existing power supply system, requires a reliable communication infrastructure to provide two-way communications between customers and suppliers as well as distributed control of the power grid. Recently, extensive studies have been conducted in the area of Smart Grid communication infrastructure which include a wide range of communication technologies. Among these, wireless networks have received significant attention from the research community; due to their lower installation cost and more rapid deployment. In this work, we focus on the wireless communications in the Advanced Metering Infrastructure (AMI) part of Smart Grid. First we select one of the wireless architectures introduced for the Neighborhood Area Network (NAN) section, and then we propose a cooperation mechanism among the network nodes. To this end, we use Auction, which is a technique for cooperation and competition in Multi-Agent Systems. We also try to reduce the delay in sending energy reservation information, and by using the auction, we give high priority to the customers with higher consumption that have more impact on estimation error. Therefore, suppliers can obtain a more accurate estimation of the energy consumption. The main idea in order to perform this auction on the network, is to use control frames of IEEE 802.11 in Medium Access Control (MAC) layer. For this purpose, we introduce a new control frame which is used to send auction bids. We provide simulation results using NS-2 simulator, to evaluate the proposed method. The results are investigated in terms of delay and retransmission rate. Comparing these results, we can see better improvement in delay metric which is caused by reduced waiting time to access the medium. Keywords: Smart Grid, Wireless communications, Multi-agent systems, Medium Access Control, Quality of Service (QoS).