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能源互聯網路由策略研究

时间:2020-01-17   浏览:0次

  能源互联是以现有为基础,利用新型清洁能源与互联技术,通过微技术,实现能源存储与共享的多级分布式开放系统其借鉴了现代互联技术中的层次划分方法,将络共分为4个层次

  如图1为互联TCP/IP5层结构与能源互联4层结构的映射关系图,在以传统络、保证能源传输转移的电潮流层之上,络通信层和信息融合层将利用现代化 信息打包 技术,最终将能源与信息标记为最基本的能量信息流,以供余能交易层消费与收纳

  若以互联层次结构相比较,能源互联的络通信层以保证络传输通信为目的,组成了能源互联最基本的 路由层 ,以保证余能交易层实体间信息通信与能量转移

  在能源互联中,路由层和余能交易层功能分别对应实体 能源路由器 的路由转发功能和 微电 的能源选择与交易

  其中,微作为能源互联的基本组成单元,通过新能源的采集、转换、汇集、存储、消纳形成最基本的 能源局域 在能源互联的发展过程中,微将作为能源互联中的 微商 ,驱动着能源互联经济的发展;能源路由器以保障能源信息高效安全转移为目标,实现规范化、软件可定义化的能源信息路由控制系统,是能源互联的核心控制单元

  根据相关学者在分布式能源存储,可控性方面的综合研究成果,本文定义能源互联为:以 能源路由器 为基础,以微电为 能源局域 (单元)的多级分布式能源共享复杂络,其基本架构如图2所示

  图1能源互联与互联层次结构对比

  图2基于能源路由器的能源互联架构

  在图2所示架构下,能源交易不再禁锢于传统集中式的能源分配与调度能源将作为 商品 ,在自由的 市场 即能源互联上进行对等交易与兑换即能源交易将以传统互联的P2P形式进行,形成类似互联形式的多级对等结构

  然而,这种自由开放的能源交互体制,势必产生更多的能源转移问题,即能源路由不仅给能源路由器与能源互联基础设施的设计带来挑战,同时与其相关的QoS,如能源传输效率、能源转移安全、能源传输成功率等相关问题必将影响能源互联的安全与拓展,也是理想 能源路由环境 下,能源与信息路由策略制定过程中的NP难题,其中包括传统互联通信面临的 拥塞控制 和 负载均衡 问题

  拥塞控制 和 负载均衡 是基于存储转发理念络最基本的路由评价指标因此,如何针对能源互联的特定结构,设计优化路由策略,防止络拥塞、平衡络负载、保证能源安全转移、提高吞吐量是研究能源互联能源与信息传输效率的重要问题

  综上,根据能源互联在能源与信息频繁转移与交易过程中面临的挑战,针对能源互联中存在的 能量传输拥塞 和 能量负载均衡 问题,在理想络模型下,利用复杂络理论,提出 种不同应用场景下的路由策略旨在规范化能源互联能源与信息流在转移过程的路径选择策略,在保证能源与信息安全转移的同时,提高能源与信息的转移传输效率

  结论

  根据以 能源路由器 为基础,与 微 为单元的能源互联,在能源信息流路由过程中存在的 能量传输拥塞 与 能量均衡 问题,提出 种不同考虑因素下的路由策略:

  1)在只考虑能量传输拥塞的应用场景下,利用复杂络度值中心性理论,通过量化分析络中的节点,继而为所对应的边赋权值,提出基于边权性质的能源互联路由策略 EWS仿真实验发现:EWS策略优于SPS策略,比传统EPS策略在能量传输拥塞控制能力上提升26.5%

  2)在只考虑能量负载均衡的应用场景下,通过实时获取邻居节点的能量负载信息,提出基于邻居节点能量负载动态信息的路由策略 ANL仿真实验证明:ANL策略比传统的SPS、EPS策略在能量负载均衡控制能力上分别提升67. %和2.5%

  )在联合考虑能量传输拥塞和能量负载均衡的应用场景下,利用现有研究提出一种联合属性路由策略 URS仿真实验表明:URS策略在能量传输拥塞控制能力上,分别比传统SPS、EPS策略提升214%和14.2%;络负载均衡控制能力比采用SPS、EPS策略的分别提升55%和2.1%,是一种折中的路由策略

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