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中国电机工程学报 2020年第17期40卷 5412-5425页

作者：龚钢军张哲宁张心语高爽苏畅陆俊北京市能源电力信息安全工程技术研究中心(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网北京昌平供电公司北京市昌平区102200

分布式信息能源系统是能源互联网发展的新阶段和应用的新形态,也是信息和能源深度耦合的分布式复杂信息物理系统。该文在研究电网与电力通信网的耦合网络模型的基础上,借鉴复杂网络理论,采用相关系数法和关联矩阵法建立以能源路由器为... 详细信息

分布式信息能源系统是能源互联网发展的新阶段和应用的新形态,也是信息和能源深度耦合的分布式复杂信息物理系统。该文在研究电网与电力通信网的耦合网络模型的基础上,借鉴复杂网络理论,采用相关系数法和关联矩阵法建立以能源路由器为节点的分布式信息能源系统网络架构;结合信息流和能量流的不同业务特征,建立考虑双网耦合标度的网架节点重要度评价指标体系,提出一种可由客观因素修正主观赋权的多指标综合评价方法;仿真验证表明通过节点重要度计算可有效优化系统骨干网架的搜索过程,确保覆盖重要度高的节点及关键线路,进而验证节点重要度评估机制的可行性及合理性。

关键词：分布式信息能源系统能源路由器重要度评估信息物理融合双网耦合标度骨干网架构建

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基于微分平坦理论的燃料电池用高增益DC-DC变换器鲁棒控制研究

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中国电机工程学报 2020年第21期40卷 6828-6838页

作者：徐良材皇甫宜耿李钱谢任友刘云天马睿西北工业大学自动化学院陕西省西安市710129 贝尔福蒙贝利亚技术大学法国贝尔福90000

燃料电池作为分布式信息能源系统中的重要能量发生装置,在能源网络安全中发挥着重要作用。但由于燃料电池输出电压较低且随负载波动范围较大,需采用高增益DC-DC变换器实现后级负载的安全稳定工作。该文以一款输出串联Boost变换器为研究... 详细信息

燃料电池作为分布式信息能源系统中的重要能量发生装置,在能源网络安全中发挥着重要作用。但由于燃料电池输出电压较低且随负载波动范围较大,需采用高增益DC-DC变换器实现后级负载的安全稳定工作。该文以一款输出串联Boost变换器为研究对象,为提高功率变换器抵抗内外干扰的能力,采用微分平坦控制理论设计电压外环和电流内环。此外,利用扰动观测器对系统寄生参数进行等效估计,提高系统抵抗内部参数摄动的能力;同时实时估计出负载电流和输入电压,减少传感器使用数量以降低系统成本。最后,通过1个240W的实验样机对所提出的控制器性能进行验证。

关键词：分布式信息能源系统燃料电池发电系统高增益DC-DC变换器扰动观测器微分平坦控制

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区块链架构下能源路由器的控制策略与安全机制

区块链架构下能源路由器的控制策略与安全机制

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作者：张哲宁华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

自2019年国家将区块链作为自主创新的核心技术以来,区块链技术在能源电力等行业得到了广泛的推广和应用。区块链作为数字电力新基建中的关键信息基础设施,在运行方式、拓扑形态以及协同调度等方面与能源互联网以及分布式信息能源系统有... 详细信息

自2019年国家将区块链作为自主创新的核心技术以来,区块链技术在能源电力等行业得到了广泛的推广和应用。区块链作为数字电力新基建中的关键信息基础设施,在运行方式、拓扑形态以及协同调度等方面与能源互联网以及分布式信息能源系统有天然相似之处,可以很好的支撑能源路由器等智能化设备实现其自身功能。然而,由于分布式信息能源系统中可再生能源的广域地理分散性和随机波动性、能源生产和消费环节的时空异步性,以及能量流与信息流的深度耦合特性,使得其核心装置能源路由器面临着亟需进一步提升分布式优化控制能力及安全评估水平等多重挑战。首先,本文从区块链与能源路由器的技术融合角度出发,开展能源路由器的应用场景与网络架构建模分析.:基于可再生能源并网的电力系统稳定运行需求,提出了区块链架构下能源路由器的应用场景模型以及基于QoS（Quality of Service）指标的能源路由器节点模型;并借鉴复杂网络理论,采用相关系数法和关联矩阵法建立了以能源路由器为节点的分布式信息能源系统网络架构模型。其次,进行区块链架构下能源路由器的控制策略研究:结合能源路由器的节点模型与负荷预测值约束,基于主从多链结构定义了 QoS指标层和区块链协商层,以及各自的评价机理和协商机制;并引入多目标粒子群算法和Multichain平台对主从多链结构下的多能源电厂出力进行仿真实验,验证了能量流QoS指标的可评价性以及主从多链结构运用在能源路由器运行场景模型中的可行性。最后,进行区块链架构下能源路由器的安全机制研究:结合信息流和能量流的不同业务特征,从区块链节点综合重要度入手进行了安全评估分析与建模;建立了考虑双网耦合标度的节点重要度评价指标体系,提出了一种可由客观因素修正主观赋权的多指标综合评价方法;并通过仿真验证表明,通过节点重要度计算可有效优化系统骨干网架的搜索过程,确保覆盖重要度高的节点及线路,为攻击方（/防御方）搜索最优攻击路径（/重点保护路径）提供重要参考依据。

关键词：区块链能源路由器分布式信息能源系统主从多链结构双网耦合标度多指标综合评价方法

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