[發明專利]一種應對個體不端行為的分布式安全經濟調度方法

有效

• 申請號: 202110633580.8
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113379118B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 樂健;周謙;綦淦;趙聯港;尤夢凱;李亞馨
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 許蓮英

本發明提出了一種應對個體不端行為的分布式安全經濟調度方法。構建含n個分布式電源的電網多節點模型，并將分布式電源節點定義為頂點，通信鏈路定義為邊，進一步構建電網分布式電源通信網絡拓撲圖；初始化電網分布式電源通信網絡拓撲圖的功率缺額信息、各分布式電源的成本微增率，根據節點的入度得到不同節點之間的權重；采用基于W?MSR算法對各分布式電源的成本微增率進行迭代優化計算，各分布式電源進一步結合分布式電源的成本微增率迭代優化計算的結果計算更新有功出力，直至系統收斂停止迭代。本發明對于提高分布式經濟調度系統的信息安全性具有重要理論和應用價值。

技術領域

本發明涉及分布式經濟調度方法，尤其涉及一種應對個體不端行為的分布式安全經濟調度方法。

背景技術

經濟調度作為電力系統的最基本問題之一而一直受到廣泛關注，在調度模型和優化求解算法等方面已取得了豐富成果。隨著電力系統規模越來越復雜，分布式電源的接入比例越來越高，采用分布式模型和方法實現經濟調度已成為當前研究熱點。較之傳統的集中式經濟調度，分布式模式具有可擴展性強、可靠性高、通信計算負擔均衡等優勢，滿足分布式接入以及“即插即用”的要求。分布式經濟調度系統中不再需要調度中心，而是借助多智能體系統實現參與個體間的相互通信和自主計算。

分布式一致性算法因其收斂性好、魯棒性強、靈活性高等特點成為分布式經濟調度求解過程中最常用的算法。其基本思路是以發電單元成本微增率為一致性變量，通過多智能體系統與相鄰節點實時通信交換一致性變量，并按約定的協議進行更新，達到成本微增率一致，從而實現經濟調度的最優解。雖然基于一致性算法的分布式調度優勢顯著，但其信息安全問題值得格外關注。一方面沒有控制中心管理全局信息，各分布式單元容易交換虛假信息而牟取更大的本地利益；另一方面與集中式調控系統類似，分布式調控系統采用的局部通信網絡也容易遭受來自外部的惡意攻擊，且去中心化的結構使得攻擊的識別與防御變得更加困難。

目前關于多智能體系統安全問題已取得一定研究成果。有文獻在傳統一致性算法的基礎上提出了安全一致性算法，它規定被控智能體的狀態只能在限定范圍內發生變化。有文獻提出了一種基于線性迭代方法的一致性算法，并表明了即使系統僅遭受單節點入侵，攻擊者通過控制入侵節點狀態維持不變就操控整個網絡最終一致狀態的收斂值。也有文獻研究了F-全局攻擊范圍和拜占庭攻擊方法下的安全一致性問題，主要思想為將正常節點先將接收到信息按遞減排成序列，然后剔除其中F個最大和F個最小值，利用序列中剩余的值更新自身狀態。隨后，以此為主要思想，該算法被不同領域的專家學者擴展成為一家族式系列算法，并統一將該系列算法命名為MSR(Mean-Subsequence-Reduced)算法。有文獻將MSR算法進一步推廣到W-MSR(Weighted-Mean-Subsequence-Reduced)算法，并研究了應對F-局部惡意攻擊的安全一致性算法。

本發明依據移除部分可能是錯誤信息的方法，設計了基于W-MSR算法的分布式安全經濟調度方法，從而能夠抵消個體欺騙行為帶來的不良影響和在遭受網絡攻擊時依舊能夠保證安全穩定運行。對于提高分布式經濟調度系統的信息安全性具有重要理論和應用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服存在個體不端行為對分布式經濟調度的影響，其包括個體欺騙行為導致的系統偏離最優解運行和遭受攻擊導致的安全穩定受到破壞。

本發明提出了一種應對個體不端行為的分布式安全經濟調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：構建含n個分布式電源的電網多節點模型，并將分布式電源節點定義為頂點，通信鏈路定義為邊，進一步構建電網分布式電源圖；初始化電網分布式電源圖的功率缺額信息、各分布式電源的成本微增率，根據節點的入度得到不同節點之間的權重；

步驟2：采用基于W-MSR算法對各分布式電源的成本微增率進行迭代優化計算，各分布式電源進一步結合分布式電源的成本微增率迭代優化計算的結果計算更新有功出力；