电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法

本发明属于分布式优化，具体涉及一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法。

背景技术：

1、随着信息技术的发展，越来越多的应用场景需要解决优化问题。在这种背景下，分布式优化作为一种有效的解决方案逐渐受到重视，特别是在解决电力系统的优化问题上表现出了强大的实用价值和广阔的应用前景。分布式优化是指多个智能体在特定约束条件下，各自利用本地存储的数据，并通过有限的通信交互，协作以实现全局目标函数的最小化。电力系统经济调度问题与能源管理问题实质上都可以运用分布式优化方法来解决，通过模拟各个智能体(如发电单元、储能设备及需求侧响应装置等)之间的信息交流与合作决策过程，能够有效地求解大规模复杂电力系统在满足各类运行约束条件下合理调配各发电资源以实现整体发电成本最小化的问题。同时，随着电力系统朝着更加清洁低碳、智能互动的方向演进，分布式优化技术在应对新能源并网挑战、保障电网安全稳定以及提高能源利用效率等方面愈发显得不可或缺。

2、目前对电力系统分布式优化的研究主要分为传统集中式和分布式算法：传统的集中式主要有遗传算法，混合免疫算法等，传统的集中式优化方法具有隐私保护性差，通信资源负担高，鲁棒性弱，容易产生单点故障问题，可扩展性差，对单一中心节点具有依赖性等缺点。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法。

2、本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

3、本发明提供一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，应用于设备集群中的第i个设备，包括：

4、在第t时刻，获取自身第t时刻的输出能量pi(t)，并确定自身的第t时刻的辅助变量yi(ti)和zi(ti)，向自身的每个邻居设备发送第t时刻的辅助变量信息和第t时刻的标识符信息，接收自身的第j个邻居设备发送的最新辅助变量和和第t时刻的标识符信息sij(t)；j的取值为1至mi，mi表示所述第i个设备的邻居设备的总数；i的取值为1至n，n表示所述设备集群中的设备总数；

5、根据所述标识符信息sij(t)，确定自身的第t时刻的辅助变量ιi(t)；ιi(t)表征所述第i个设备是否遭受dos攻击，以及所遭受的dos攻击的类型；所述辅助变量ιi(t)用于隔离遭受特定dos攻击的设备；

6、基于所述辅助变量yi(ti)和zi(ti)、所述最新辅助变量和所述辅助变量ιi(t)和所述输出能量pi(t)，确定自身在第t+1时刻的辅助变量yi(t+1)和zi(t+1)，以及输出能量pi(t+1)；其中，pi(t+1)基于自身的第t时刻的辅助变量yi(t)、pi(t)和zi(t)确定；

7、确定自身在第t+1时刻的yi(t+1)、zi(t+1)和pi(t+1)，是否与自身在第t时刻的yi(t)、zi(t)和pi(t)均一致，得到确定结果；

8、当所述确定结果表明均一致时，达到预设时刻tf，并以所述输出能量pi(t+1)作为最优输出能量进行能量输出。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果：

10、本发明提供的方法中，由于第i个设备的pi(t+1)是基于第i个设备的第t时刻的辅助变量yi(t)和zi(t)确定，因而本发明通过状态分解的方法，采用了两个动态辅助变量来优化增量成本，并且，实现了对优化变量进行了加密，从而具有更好的隐私保护功能。本发明在方法执行过程中，设备之间仅传输辅助变量信息和标识符信息，因而，传输资源较少，不会造成通信资源负担高的问题。本发明通过引入事件触发通信机制，减少了事件触发次数，使得通信时刻呈现出离散、非均匀的特点，不仅降低了信息泄露的风险，而且有效节约了通信资源。本发明通过邻居设备的标识符信息确定自身是否遭受dos攻击，以及所遭受的dos攻击的类型，以生成对应的辅助变量，并根据辅助变量隔离遭受特定dos攻击的设备，因而可以抵御dos攻击带来的影响，不容易产生单点故障问题，可扩展性高，且不会对单一中心节点产生依赖性。本发明可以在预设时刻确定出设备集群中的每个设备的最优输出能量，从而鲁棒性较高。

11、以下将结合附图及具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，应用于设备集群中的第i个设备，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述确定自身的第t时刻的辅助变量yi(ti)和zi(ti)，包括：

4.根据权利要求3所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述在第t时刻，基于自身在第t时刻的内部动态变量ηi(t)，确定第t时刻是否为自身的第k次的事件触发时刻得到判断结果，包括：

5.根据权利要求1所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述标识符信息sij(t)的值为1；所述根据所述标识符信息sij(t)，确定自身的第t时刻的辅助变量ιi(t)，包括：

6.根据权利要求1所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述基于所述辅助变量yi(ti)和zi(ti)、所述最新辅助变量和所述辅助变量ιi(t)和所述输出能量pi(t)，确定自身在第t+1时刻的辅助变量yi(t+1)和zi(t+1)，以及输出能量pi(t+1)，包括：

7.根据权利要求6所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述确定自身的第t时刻的成本函数的梯度包括：

8.根据权利要求6所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述确定自身的第t时刻的成本函数的梯度包括：

9.根据权利要求2所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，所述当所述确定结果表明不一致时，则基于所述预设时刻tf、自身在第t时刻的内部动态变量ηi(t)、第t+1时刻的yi(t+1)、zi(t+1)和pi(t+1)，在第t+1时刻确定自身在第t+2时刻的yi(t+2)、zi(t+2)和pi(t+2)，并继续确定第t+1时刻的yi(t+1)、zi(t+1)和pi(t+1)与第t+2时刻的yi(t+2)、zi(t+2)和pi(t+2)是否均一致，直至得到的所述确定结果表明均一致时，达到所述预设时刻tf，并以最后一次得到的输出能量进行能量输出，包括：

10.根据权利要求3所述的一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，其特征在于，当所述判断结果表明第t时刻为自身的第k次的事件触发时刻时，所述第t时刻的辅助变量信息为和当所述判断结果表明第t时刻不是自身的第k次的事件触发时刻时，所述第t时刻的辅助变量信息为空，以使自身的第j个邻居节点将所述第i个设备的第k-1次的事件触发时刻的辅助变量和作为所述第i个设备的最新辅助变量。

技术总结本发明公开了一种电力系统动态事件触发的预定义时间安全分布式优化方法，应用于设备集群中的第i个设备，包括：在第t时刻获取自身的输出能量p<subgt;i</subgt;(t)，并确定自身的辅助变量y<subgt;i</subgt;(t<supgt;i</supgt;)和z<subgt;i</subgt;(t<supgt;i</supgt;)，向自身的每个邻居设备发送第t时刻的辅助变量信息和第t时刻的标识符信息，接收自身的每个邻居设备发送的最新辅助变量和和标识符信息S<subgt;ij</subgt;(t)；根据S<subgt;ij</subgt;(t)确定辅助变量ι<subgt;i</subgt;(t)；ι<subgt;i</subgt;(t)表征第i个设备是否遭受DoS攻击，以及所遭受的DoS攻击的类型，且ι<subgt;i</subgt;(t)用于隔离遭受特定DoS攻击的设备；基于y<subgt;i</subgt;(t<supgt;i</supgt;)、z<subgt;i</subgt;(t<supgt;i</supgt;)、ι<subgt;i</subgt;(t)和p<subgt;i</subgt;(t)，确定y<subgt;i</subgt;(t+1)、z<subgt;i</subgt;(t+1)和p<subgt;i</subgt;(t+1)；确定y<subgt;i</subgt;(t+1)、z<subgt;i</subgt;(t+1)和p<subgt;i</subgt;(t+1)，是否与y<subgt;i</subgt;(t)、z<subgt;i</subgt;(t)和p<subgt;i</subgt;(t)均一致，并当均一致时，达到预设时刻t<subgt;f</subgt;，并以p<subgt;i</subgt;(t+1)作为最优输出能量进行能量输出。本发明隐私保护性高、所需通信资源少、鲁棒性高、对单一中心节点不具依赖性。技术研发人员：杨飞生,刘佳明,黄耀昆受保护的技术使用者：西北工业大学深圳研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/29