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多微电网系统体系架构建模及能量协同优化管理研究

多微电网系统体系架构建模及能量协同优化管理研究

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作者：张后谊重庆大学

学位级别：硕士

随着含高渗透率可再生能源的微电网大规模接入配电网,势必在一定区域内的多个邻近微电网集群形成多微电网。通过对多微电网内子微电网集群运行进行优化可以有效提高可再生能源的消纳和管控能力。然而,由于多微电网优化问题相比单微电网... 详细信息

随着含高渗透率可再生能源的微电网大规模接入配电网,势必在一定区域内的多个邻近微电网集群形成多微电网。通过对多微电网内子微电网集群运行进行优化可以有效提高可再生能源的消纳和管控能力。然而,由于多微电网优化问题相比单微电网规模更大、复杂性更高,如何有效管理多微电网能量优化运行是多微电网研究中亟待解决的难题之一。本文引入体系方法(System of Systems,SoS)研究多微电网能量协同优化管理,为研究多微电网能量管理提供了一条新思路。首先,建立体系架构下的多微电网能量管理模型与贡献度评估模型,实现多微电网协同优化的有效管理,验证引入体系方法研究多微电网协同优化运行的可行性。然后,在此基础上,进一步建立体系动态架构下的多微电网能量管理模型,提出多微电网动态链接行为分析方法,定量分析多微电网日前不同动态链接行为对多微电网优化运行的影响。最后,更进一步考虑实时动态链接行为与故障事件对多微电网运行的影响,提出基于体系动态架构的多微电网多时间尺度自适应优化调度策略,实现多微电网自适应调整调度目标减少实时动态链接行为与故障事件对多微电网协同优化运行的影响。本文的主要研究内容如下:首先,引入体系方法研究多微电网能量管理,在分析体系特性与多微电网所呈现的特性十分契合的基础上,构建多微电网体系架构并建立考虑源-荷不确定性的多微电网双层能量管理模型,并结合列约束生成算法(Column and constraint generation algorithm,CC&G)求解模型,得到各子微电网调度计划及多微电网最小运行成本。在此基础上,贡献度评估模型根据多微电网最小运行成本求得多微电网涌现收益并结合shapely值法将涌现收益分配给各子微电网,得到各子微电网真实运行成本与各子微电网对涌现功能的贡献度。通过算例分析验证了所建模型不仅实现多微电网整体运行成本最小,而且确保各子微电网独立性和隐私保护,贡献度评估结果能为运行管理者构建多微电网体系架构实现多微电网优化运行提供决策参考。其次,为定量分析日前子微电网接入与退出多微电网的动态链接行为对多微电网运行优化的影响,有必要在验证体系方法应用到多微电网协同优化运行研究可行性的基础上,构建多微电网体系动态架构以及动态交易链接矩阵,并建立考虑动态链接行为的多微电网能量管理模型与贡献度评估模型,提出多微电网动态链接行为分析方法,定量分析不同动态链接行为对多微电网协同优化运行的影响。最后结合交替方向乘子法与非均衡纳什议价方法求解模型,通过算例分析得到不同日前动态链接行为需求下,对多微电网协同优化运行影响最大与最小的调度方案,多微电网运行管理者针对不同日前动态链接行为尽可能选取影响最小调度方案,避免选取影响最大调度方案,可提升动态链接行为下多微电网的整体经济效益。最后,在定量分析日前动态链接行为对多微电网优化运行影响的基础上,进一步分析多微电网实时运行过程中存在子微电网非计划接入或退出多微电网的实时动态链接行为和多微电网发电设备或线路发生故障的运行状况对多微电网优化运行的影响,结合模型预测控制方法,提出了基于体系架构的多微电网日前与日内多时间尺度自适应调度策略,日前调度模型以多微电网运行成本最小为目标,求解得到各子微电网储能及可平移负荷日前出力计划,日内滚动优化跟踪日前调度计划的同时实现多微电网实时能量优化,并且自适应调整调度目标减少实时动态链接行为及故障事件对多微电网协同优化影响,结合交替方向乘子法与CPLEX求解调度模型。算例分析结果表明所提调度方法能自适应应对实时动态链接行为和故障事件,提高多微电网的安全性和经济韧性。

关键词：多微电网体系能量管理动态链接行为自适应调度策略

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基于自适应簇的卡尔曼滤波定位跟踪算法

基于自适应簇的卡尔曼滤波定位跟踪算法

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作者：罗汶锋华南理工大学

学位级别：硕士

无线传感器网络定位跟踪技术无论在工业生产、环境监测还是军事领域都有着十分广阔的应用。卡尔曼滤波作为求解最优估计的主要算法之一，研究卡尔曼滤波算法在无线传感器网络定位跟踪中的应用有着重要意义。卡尔曼滤波是一种高效率的自... 详细信息

无线传感器网络定位跟踪技术无论在工业生产、环境监测还是军事领域都有着十分广阔的应用。卡尔曼滤波作为求解最优估计的主要算法之一，研究卡尔曼滤波算法在无线传感器网络定位跟踪中的应用有着重要意义。卡尔曼滤波是一种高效率的自回归滤波器，以“预测—实测—修正”的顺序递推，通过一系列的不完全及包含噪声的测量值，改善动态跟踪精度，求出系统状态的最优估计值。本文以热点技术之一的无线传感器网络为背景，对传统的卡尔曼滤波算法进行改进，提出了基于自适应节点簇的卡尔曼滤波定位跟踪算法。该算法基于自适应的节点调度策略，运用一点观测的扩展卡尔曼滤波实现对传感器网络内移动目标的定位跟踪。并模拟高噪声的测量环境，利用声纳节点开发了一个无线传感器网络定位跟踪系统平台，针对目标跟踪时网格切换的问题进行实验分析，通过与最小二乘法的跟踪效果对比，验证基于自适应节点簇的卡尔曼滤波算法的有效性。实验表明，该算法具有缩短测量周期、降低计算量、减少能量消耗、提高跟踪精度等优点。此外，卡尔曼滤波算法在轨迹预测方面也有着重要的应用价值。本文对雷达进行卫星定位跟踪时目标丢失后需要快速精确地重新捕获目标的问题展开讨论，并提出了基于外部摄动加速度自适应的卡尔曼滤波。由于卫星运行时受到复杂的外力作用，其外部摄动加速度复杂多变，该算法在进行卡尔曼滤波递推运算的过程中，运用线性估计和参数辨识的方法，利用历史数据对卫星的外部摄动加速度进行估计，再将估计值代入下一步运算的状态方程中，从而减少系统模型误差，提高预测精度。通过真实雷达定位数据的仿真试验，得出该算法比传统卡尔曼滤波和一般多项式拟合预测法具有更高的预测精度。本文研究了卡尔曼滤波在定位跟踪和轨迹预测方面的应用。以无线传感器网络和雷达卫星定位为实例，通过改进传统的卡尔曼滤波算法，使之能够达到较好的跟踪精度和预测精度，对定位跟踪和轨迹预测技术在工业、民用、军事等方面的应用均有一定的理论价值和现实意义。

关键词：无线传感器网络目标跟踪自适应调度策略扩展卡尔曼滤波雷达定位

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基于单线代数规约的微服务测试预言技术研究

基于单线代数规约的微服务测试预言技术研究

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作者：杜益宁南京理工大学

学位级别：硕士

随着微服务架构的广泛应用,微服务质量得到了越来越多的关注,以规约为基础的软件测试技术是保证服务质量的一种有效途径。作为一种高度抽象、独立于实现细节的形式化规约技术,代数规约通过构造等式公理在一定程度上缓解了测试预言问题,... 详细信息

随着微服务架构的广泛应用,微服务质量得到了越来越多的关注,以规约为基础的软件测试技术是保证服务质量的一种有效途径。作为一种高度抽象、独立于实现细节的形式化规约技术,代数规约通过构造等式公理在一定程度上缓解了测试预言问题,但微服务复杂的依赖关系以及响应结果的动态性给测试预言带来了一定的挑战。本文提出一种基于单线代数规约的微服务测试预言技术,一方面基于蜕变关系构造公理的原子模式和组合模式生成服务的测试预言,有效地解决了微服务复杂依赖关系带来的问题。另一方面在单线测试序列执行过程中加入服务自适应调度策略和有序树比较机制,从而较好地应对服务响应结果的动态性所带来的挑战。本文主要包括以下三个方面的研究工作:1.为更好地描述待测微服务特性,通过分析微服务响应结果间的关系,本文结合蜕变测试技术给出等价、相等、子集、并集和交集五种原子模式及组合模式,在此基础上提出基于蜕变关系模式的测试预言构造步骤。2.为提高单线测试序列执行成功率、解决微服务响应数据难以比较的问题,本文提出微服务测试预言执行框架,在单线测试序列转换为服务调用操作序列的基础上,测试执行过程中增加自适应调度机制应对复杂的网络状态,并将微服务响应结果转换为有序树从而实现复杂数据的比较。3.对原有基于代数规约的服务测试平台进行优化,设计和实现了微服务测试平台,在新的测试平台上针对数组服务Array和在线医疗系统OMS进行案例分析,并与已有技术进行比较。实验结果表明本文所提技术能提高测试序列执行的成功率和效率,有效检测出微服务系统中的缺陷,从而改进微服务系统的软件质量。

关键词：测试预言代数规约微服务蜕变测试自适应调度策略

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