智能電網(wǎng)中基于一致性的分布式能量管理和優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2025-01-09 02:19
隨著分布式發(fā)電、需求響應(yīng)、儲(chǔ)能、電力電子、充電汽車等技術(shù)的快速發(fā)展,智能電網(wǎng)將集電力流、信息流和業(yè)務(wù)流于一體,具備高安全、高效率、強(qiáng)可靠性、強(qiáng)自愈能力、強(qiáng)魯棒性等特點(diǎn)。這將極大地改變電力能源結(jié)構(gòu),繼而緩解環(huán)境污染、全球變暖等人類面臨的重大問題,因此得了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注和廣泛研究。能量管理作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)之一,是智能電網(wǎng)高效、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的重要保障,因此一直是研究者們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。近年來,由于克服了傳統(tǒng)集中式管理通信和計(jì)算成本高、可擴(kuò)展性差等缺點(diǎn),基于一致性的分布式能量管理算法研究得到了較為廣泛的關(guān)注并成為了熱點(diǎn)研究問題之一。然而,現(xiàn)有研究存在四個(gè)方面的不足,ⅰ)現(xiàn)有優(yōu)化模型忽略能量調(diào)度帶來的損耗,且需要對(duì)稱的雙向連通通信拓?fù)浔U瞎芾硇阅?ⅱ)在非理想通信環(huán)境,例如延時(shí),無法保障管理協(xié)議的有效性;ⅲ)算法的安全性分析欠缺,受到網(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)無法保障系統(tǒng)穩(wěn)定和能量高效性;ⅳ)存在隱私泄露風(fēng)險(xiǎn),缺乏隱私保護(hù)機(jī)制。本文結(jié)合國際上最新研究成果,考慮網(wǎng)絡(luò)損耗和有向通信的分布式能量管理,以及存在網(wǎng)絡(luò)延時(shí)、網(wǎng)絡(luò)攻擊和隱私竊取風(fēng)險(xiǎn)的分布式能量管理問題,提出了相應(yīng)算法并進(jìn)行了性能分析。本文的主...
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 智能電網(wǎng)簡介
1.1.2 智能電網(wǎng)中的能量管理
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 集中式能量管理
1.2.2 分布式能量管理
1.2.3 安全的能量管理
1.2.4 保隱私能量管理
1.3 本文研究內(nèi)容
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 一致性和分布式優(yōu)化理論基礎(chǔ)
2.1 一致性
2.2 分布式優(yōu)化
2.3 衡量指標(biāo)
第三章 考慮傳輸損耗的分布式能量管理
3.1 引言
3.2 問題建模
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.2 利潤模型
3.2.3 問題描述
3.3 基于一致性分布式求解算法
3.3.1 問題轉(zhuǎn)化
3.3.2 充分性條件
3.3.3 CEMA算法
3.4 算法性能分析
3.4.1 收斂性分析
3.4.2 最優(yōu)性分析
3.5 仿真評(píng)估
3.5.1 場(chǎng)景描述
3.5.2 收斂性和最優(yōu)性
3.5.3 不同學(xué)習(xí)增益參數(shù)設(shè)置
3.5.4 不同有向通信拓?fù)?br> 3.5.5 傳輸損耗影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 延時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度
4.1 引言
4.2 問題建模
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
4.2.2 問題描述
4.3 收斂性分析
4.3.1 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)描述
4.3.2 穩(wěn)定性分析
4.3.3 學(xué)習(xí)增益參數(shù)上界
4.4 最優(yōu)性分析
4.4.1 統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.4.2 非統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.5 仿真評(píng)估
4.5.1 統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.5.2 非統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.6 本章小結(jié)
第五章 分布式能量管理安全
5.1 引言
5.2 問題建模
5.3 隱蔽攻擊下經(jīng)濟(jì)調(diào)度性能分析
5.3.1 針對(duì)廣播信息錯(cuò)誤數(shù)據(jù)注入
5.3.2 針對(duì)成本函數(shù)參數(shù)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)注入
5.4 安全一致性算法設(shè)計(jì)
5.4.1 MRCA算法
5.4.2 算法性能分析
5.5 安全分布式優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
5.5.1 RDO-T算法
5.5.2 算法性能分析
5.6 仿真評(píng)估
5.6.1 隱蔽攻擊性能驗(yàn)證
5.6.2 MRCA算法性能驗(yàn)證
5.6.3 RDO-T算法性能驗(yàn)證
5.7 本章小結(jié)
第六章 分布式能量管理隱私保護(hù)
6.1 引言
6.2 問題建模
6.2.1 基于一致性的能量管理算法
6.2.2 問題描述
6.3 隱私泄露分析
6.4 算法設(shè)計(jì)
6.4.1 兩種加噪方法
6.4.2 SFPA算法
6.4.3 PEMA算法
6.5 算法性能分析
6.5.1 SFPA算法性能分析
6.5.2 PEMA算法性能分析
6.6 仿真評(píng)估
6.6.1 SFPA算法性能驗(yàn)證
6.6.2 PEMA算法性能驗(yàn)證
6.7 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間主要研究成果及參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):4024990
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 智能電網(wǎng)簡介
1.1.2 智能電網(wǎng)中的能量管理
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 集中式能量管理
1.2.2 分布式能量管理
1.2.3 安全的能量管理
1.2.4 保隱私能量管理
1.3 本文研究內(nèi)容
1.3.1 研究思路
1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 一致性和分布式優(yōu)化理論基礎(chǔ)
2.1 一致性
2.2 分布式優(yōu)化
2.3 衡量指標(biāo)
第三章 考慮傳輸損耗的分布式能量管理
3.1 引言
3.2 問題建模
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.2 利潤模型
3.2.3 問題描述
3.3 基于一致性分布式求解算法
3.3.1 問題轉(zhuǎn)化
3.3.2 充分性條件
3.3.3 CEMA算法
3.4 算法性能分析
3.4.1 收斂性分析
3.4.2 最優(yōu)性分析
3.5 仿真評(píng)估
3.5.1 場(chǎng)景描述
3.5.2 收斂性和最優(yōu)性
3.5.3 不同學(xué)習(xí)增益參數(shù)設(shè)置
3.5.4 不同有向通信拓?fù)?br> 3.5.5 傳輸損耗影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 延時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度
4.1 引言
4.2 問題建模
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
4.2.2 問題描述
4.3 收斂性分析
4.3.1 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)描述
4.3.2 穩(wěn)定性分析
4.3.3 學(xué)習(xí)增益參數(shù)上界
4.4 最優(yōu)性分析
4.4.1 統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.4.2 非統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.5 仿真評(píng)估
4.5.1 統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.5.2 非統(tǒng)一固定延時(shí)情況
4.6 本章小結(jié)
第五章 分布式能量管理安全
5.1 引言
5.2 問題建模
5.3 隱蔽攻擊下經(jīng)濟(jì)調(diào)度性能分析
5.3.1 針對(duì)廣播信息錯(cuò)誤數(shù)據(jù)注入
5.3.2 針對(duì)成本函數(shù)參數(shù)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)注入
5.4 安全一致性算法設(shè)計(jì)
5.4.1 MRCA算法
5.4.2 算法性能分析
5.5 安全分布式優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
5.5.1 RDO-T算法
5.5.2 算法性能分析
5.6 仿真評(píng)估
5.6.1 隱蔽攻擊性能驗(yàn)證
5.6.2 MRCA算法性能驗(yàn)證
5.6.3 RDO-T算法性能驗(yàn)證
5.7 本章小結(jié)
第六章 分布式能量管理隱私保護(hù)
6.1 引言
6.2 問題建模
6.2.1 基于一致性的能量管理算法
6.2.2 問題描述
6.3 隱私泄露分析
6.4 算法設(shè)計(jì)
6.4.1 兩種加噪方法
6.4.2 SFPA算法
6.4.3 PEMA算法
6.5 算法性能分析
6.5.1 SFPA算法性能分析
6.5.2 PEMA算法性能分析
6.6 仿真評(píng)估
6.6.1 SFPA算法性能驗(yàn)證
6.6.2 PEMA算法性能驗(yàn)證
6.7 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 全文總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間主要研究成果及參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):4024990
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