9、无线传感器网络太阳能收集系统的资源处理与优化的进化计算框架

无线传感器网络太阳能收集系统的资源处理与优化的进化计算框架

1. 引言

无线传感器网络（WSN）是物联网（IoTs）的重要组成部分，广泛应用于军事、应急救援、患者健康监测和空气质量监测等领域。随着无线技术的发展，设备对独立电源的需求日益增加，WSN 也不例外。通过从太阳能、风能等自然资源中收集能量，能量收集设备可以直接或通过电池为无线传感器节点供电。

然而，WSN 节点面临电池能量有限的问题，其工作时间取决于活动的占空比。太阳能通常存储在太阳能电池中，因此需要提高能量存储效率。太阳能系统可以通过光伏（PV）板利用光伏效应快速转化为电能，但转换效率低且发电成本高。不过，PV 发电具有燃料成本低、无污染、维护少等优点。

太阳能 PV 能量收集是将太阳能转化为电能，为电气或电子设备供电。对于 WSN，太阳能转化为电能后可用于在活动现场为节点电池充电，也可直接为节点供电，还能存储在可充电电池中供未来使用。SEH - WSN 由小型自主 WSN 节点和小型太阳能板组成。

为了克服效率限制，人们提出了各种跟踪 PV 模块最大功率点的技术。最大功率点跟踪（MPPT）用于从太阳能 PV 模块中提取最大功率并将其转移到负载。DC - DC 转换器作为负载和 PV 模块之间的接口，通过改变占空比使负载阻抗与源阻抗匹配，从而实现从 PV 板获取最大功率。本文将比较 INC - MPPT 和 P&O - MPPT 等进化计算技术的效率，以获得最佳结果。

2. 文献综述

电力系统网络通过矩阵关联逆变器获取 PV 产生的能量。在 PV 电力系统中，负载和 PV 集群的工作特性有时缺乏协调，这是一个常见问题。特别是在不同的环境条件下，PV 模块的 V