在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各...在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各通信者之间达成同步响应或确认后才能执行后续操作,这在大规模网络环境中很难实现。该文首先基于Gossip算法的异步特点,提出了一种基于Gossip的异步通信分布式经济调度算法。利用矩阵扰动理论和特征值定理,严格证明了算法的收敛性。进一步地,考虑了两种典型的网络攻击模型,拒绝服务攻击(denial of service,DoS)和虚假数据攻击(false data injection,FDI),设计了一种弹性安全策略以缓解网络攻击对最优经济调度的影响。最后,基于IEEE39-32节点的IES进行算例分析,结合不同的调度场景、攻击者的表现以及同步通信方式的对比,从多个角度验证了所提策略在通信方式和网络安全方面的有效性和优越性。展开更多
电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优...电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。展开更多
文摘在综合能源系统(Integrated energy systems,IESs)经济调度问题的分布式优化框架中,节点协同机制的拓扑设计必然受到信息交互方式的约束。现有研究主要分为两类通信协议、同步通信和异步通信。然而,同步通信需要满足时序一致性,等待各通信者之间达成同步响应或确认后才能执行后续操作,这在大规模网络环境中很难实现。该文首先基于Gossip算法的异步特点,提出了一种基于Gossip的异步通信分布式经济调度算法。利用矩阵扰动理论和特征值定理,严格证明了算法的收敛性。进一步地,考虑了两种典型的网络攻击模型,拒绝服务攻击(denial of service,DoS)和虚假数据攻击(false data injection,FDI),设计了一种弹性安全策略以缓解网络攻击对最优经济调度的影响。最后,基于IEEE39-32节点的IES进行算例分析,结合不同的调度场景、攻击者的表现以及同步通信方式的对比,从多个角度验证了所提策略在通信方式和网络安全方面的有效性和优越性。
文摘针对具有星间链路(inter-satellite links,ISL)的低轨(low earth orbit,LEO)多卫星系统,提出了一种基于多卫星协作传输的和速率(sum rate,SR)最大化预编码算法.传统的预编码算法需要复杂的星上计算来得到数值解,这导致低轨卫星系统面临较大的计算开销和延迟问题.为解决上述关键问题,设计了一种基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)的高吞吐量、低复杂度、具有闭式解的分布式预编码算法.该算法通过构建辅助变量和问题分解,将预编码设计问题转化为多个子问题并行求解,每个子问题仅有一个约束条件,并在每次迭代后仅通过星间链路交换设计的数据矩阵,从而有效实现分布式预编码.仿真结果表明,与典型的两步和速率最大化算法相比,所提出的算法可以实现更高的和速率,同时大幅降低计算复杂度.
文摘电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。
