针对多综合能源系统(multi-integrated energy system,MIES)与配电网(distribution network,DN)协同优化中存在的源荷不确定性、多主体利益分配失衡及求解缓慢难题,提出一种基于混合博弈与改进目标级联分析的分布式优化调度策略。首先,...针对多综合能源系统(multi-integrated energy system,MIES)与配电网(distribution network,DN)协同优化中存在的源荷不确定性、多主体利益分配失衡及求解缓慢难题,提出一种基于混合博弈与改进目标级联分析的分布式优化调度策略。首先,采用区间数表征分布式电源与负荷的波动特性,建立具有鲁棒性的多主体博弈模型。其次,构建DN-MIES双层协同架构,通过融合纳什议价模型,建立动态电价交易机制,解决多主体利益均衡与市场激励相容问题。进一步地,设计基于最大变差分析的目标级联(maximum variation analysis based analytical target cascading,MVA-ATC)算法,在分布式求解过程中同步处理不确定性与高效求解需求。仿真结果表明本方法在提升系统经济性、保障主体收益均衡性及降低计算复杂度方面具有显著优势,为新型电力系统下多能源主体协同优化提供了理论支撑与技术路径。展开更多
随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究...随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究。该文提出了从分布式僵尸网络实现对综合能源系统经济效益破坏的新型攻击方法。首先,建立基于僵尸节点的重要对象拒绝服务(denial of service,DoS)攻击模型,通过信息收集判断邻域中重要程度最高的节点,并推导出在有限攻击资源下影响DoS攻击效果的显式因素。其次,提出僵尸节点间的共谋虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击策略,并分析不同的FDI攻击实现形式,旨在寻找对能源系统经济性最具破坏性的攻击模式。考虑典型的恶意节点检测机制,制定了僵尸节点自调节过程,使得攻击的实现对防御措施具有鲁棒性。最后,通过IEEE39-32节点的热电耦合系统拓扑仿真验证了所提攻击策略的有效性。展开更多
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
电缆温度的暂态计算对其传输容量的合理分配及安全预警具有重要意义。然而在实际计算直埋电缆的温度时,存在电缆绝缘材料及周围土壤的热参数(密度、比热容、导热率)不易获取,或绝缘材料的热参数因老化而改变等问题,使得数值方法和传统...电缆温度的暂态计算对其传输容量的合理分配及安全预警具有重要意义。然而在实际计算直埋电缆的温度时,存在电缆绝缘材料及周围土壤的热参数(密度、比热容、导热率)不易获取,或绝缘材料的热参数因老化而改变等问题,使得数值方法和传统热路法难以实现对电缆温度的精确计算。当电缆状况和敷设环境已知时,在传统电缆热路模型的基础上,提出了一种通过信赖域算法后,再根据实测量温度来拟合改进的热路模型参数的方法,并得出电缆的缆芯和表面温度简化计算式,避免了绝缘层和敷设环境热参数难以获取的问题,减小了电缆温度的计算量。最后使用110 k V XLPE电缆开展直埋电缆的温升实验,将实测温度与计算值对比,仅存在较小的误差,证明了热路参数拟合和温度简化计算式的准确性。展开更多
文摘针对多综合能源系统(multi-integrated energy system,MIES)与配电网(distribution network,DN)协同优化中存在的源荷不确定性、多主体利益分配失衡及求解缓慢难题,提出一种基于混合博弈与改进目标级联分析的分布式优化调度策略。首先,采用区间数表征分布式电源与负荷的波动特性,建立具有鲁棒性的多主体博弈模型。其次,构建DN-MIES双层协同架构,通过融合纳什议价模型,建立动态电价交易机制,解决多主体利益均衡与市场激励相容问题。进一步地,设计基于最大变差分析的目标级联(maximum variation analysis based analytical target cascading,MVA-ATC)算法,在分布式求解过程中同步处理不确定性与高效求解需求。仿真结果表明本方法在提升系统经济性、保障主体收益均衡性及降低计算复杂度方面具有显著优势,为新型电力系统下多能源主体协同优化提供了理论支撑与技术路径。
文摘随着大量分布式能源的并网,能源互联网面临严重的网络攻击威胁。攻击者可利用通信层的漏洞,集成庞大的分布式僵尸网络。现有的网络攻击手段难以适配具有随机空间分布特性的僵尸网络,并且多侧重攻击的破坏性而忽视了对攻击隐蔽性的研究。该文提出了从分布式僵尸网络实现对综合能源系统经济效益破坏的新型攻击方法。首先,建立基于僵尸节点的重要对象拒绝服务(denial of service,DoS)攻击模型,通过信息收集判断邻域中重要程度最高的节点,并推导出在有限攻击资源下影响DoS攻击效果的显式因素。其次,提出僵尸节点间的共谋虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击策略,并分析不同的FDI攻击实现形式,旨在寻找对能源系统经济性最具破坏性的攻击模式。考虑典型的恶意节点检测机制,制定了僵尸节点自调节过程,使得攻击的实现对防御措施具有鲁棒性。最后,通过IEEE39-32节点的热电耦合系统拓扑仿真验证了所提攻击策略的有效性。
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。
基金国家自然科学基金资助项目(51577106)supported by The National Natural Science Foundation of China(No.51207081)
文摘电缆温度的暂态计算对其传输容量的合理分配及安全预警具有重要意义。然而在实际计算直埋电缆的温度时,存在电缆绝缘材料及周围土壤的热参数(密度、比热容、导热率)不易获取,或绝缘材料的热参数因老化而改变等问题,使得数值方法和传统热路法难以实现对电缆温度的精确计算。当电缆状况和敷设环境已知时,在传统电缆热路模型的基础上,提出了一种通过信赖域算法后,再根据实测量温度来拟合改进的热路模型参数的方法,并得出电缆的缆芯和表面温度简化计算式,避免了绝缘层和敷设环境热参数难以获取的问题,减小了电缆温度的计算量。最后使用110 k V XLPE电缆开展直埋电缆的温升实验,将实测温度与计算值对比,仅存在较小的误差,证明了热路参数拟合和温度简化计算式的准确性。
