A Scheduling Model of Battery-powered Embedded System
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
本文提出了一种基于混合系统理论的电池供电嵌入式系统调度模型,通过动态建模将不同 CPS 组件整合到统一框架中。
2015-04-24 cs.SY eess.SY
Scheduling of Software-Defined Microgrids for Optimal Frequency Regulation
本文针对高比例逆变器资源微电网的频率稳定问题,提出一种软件定义微电网最优调度框架,通过动态优化虚拟惯量与阻尼并显式建模负荷削减延迟和参数更新失败,在改进IEEE 33节点系统中验证了其有效性与经济价值。
2024-02-21 cs.SY eess.SY
Renewable energy management in smart home environment via forecast embedded scheduling based on Recurrent Trend Predictive Neural Network
Institute of Theoretical and Applied Informatics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论与应用信息研究所);Prime Vision;Yaşar University(亚沙尔大学)
本文提出rTPNN-FES算法,将可再生能源预测与家电调度嵌入同一神经网络,在智能家居中实现接近最优且对预测误差鲁棒的调度,速度比优化方法快37.5倍。
2023-07-06 cs.LG cs.SY eess.SY
OpenSense: An Open-World Sensing Framework for Incremental Learning and Dynamic Sensor Scheduling on Embedded Edge Devices
本文提出OpenSense框架,在资源受限的嵌入式边缘设备上实现时间序列推理与增量学习,并通过类级别周期分配和Q学习两种动态调度技术降低能耗、避免遗漏事件,从而摆脱对云服务器的依赖。
2024-02-21 cs.SY eess.SY
Conditions for Regional Frequency Stability in Power System Scheduling -- Part II: Application to Unit Commitment
在本文的第一部分中,我们介绍了保证电力系统区域频率稳定的封闭形式条件。在这里,我们提出了一种方法来表示这些条件的线性约束的形式,并证明其适用性,通过实施它们的发电调度模型。该模型同时优化能源生产和辅助服务,以保持频率稳定的情况下,发电中断,通过解决频率安全的随机机组组合(SUC)。我们认为英国的系统,其特点是两个地区,创造一个非均匀分布的惯性:英格兰在南部,其中大部分的负载位于,苏格兰在北部,包含显着的风力资源。通过几个案例研究,它表明,惯性和频率响应不能被认为是在电力系统中,表现出区域间的振荡频率的系统范围内的幅度,因为它们的位置在一个特定的区域是关键,以保证稳定性。此外,防止低惯性区域的中等损失证明会导致显着的弃风,这可以通过加强输电走廊来缓解。在这方面,拟议的制约因素有助于找到每个区域拟采购的辅助服务的最佳数量。
2021-04-11 cs.SY eess.SY math.OC
Distributionally Robust Frequency Constrained Scheduling for an Integrated Electricity-Gas System
电力系统从传统的大容量发电转向可再生能源发电。这一趋势导致了系统惯性下降带来的频率安全问题。另一方面,天然气发电机组由于其快速调整能力而经常被安排以提供操作灵活性。因此,电力和天然气系统之间的相互依赖性得到加强。本文从电力燃气一体化系统的角度研究了风电功率变化下的频率约束调度问题。提出了一种分布式鲁棒机会约束最优化模型,对风电场系统的机组组合和虚拟惯量供应进行协同优化。该模型综合考虑了频率约束和天然气系统运行约束,通过设计DR联合机会约束来解决风电功率的不确定性。证明了该模型是一个混合整数二阶锥规划。案例研究表明,所提出的方法可以提供一个高度可靠和计算有效解,并显示将NGS操作约束的频率约束调度问题的重要性。
2021-09-29 cs.SY eess.SY math.OC
Bilevel optimisation with embedded neural networks: Application to scheduling and control integration
本文针对调度与控制集成的双层优化难题,提出用 ReLU 神经网络表示控制层响应,并借助 big-M 重构将其转化为单层级 MILP,在间歇过程案例中显著缩短计算时间且保持高精度。
2023-04-25 cs.SY eess.SY
Machine Learning-assisted Dynamics-Constrained Day-Ahead Energy Scheduling
University of Houston(休斯顿大学);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
本文提出一种结合机器学习的动态约束日前瞻能源调度模型,用于确保频率变化率稳定性,同时维持运营效率。
2026-03-16 cs.SY eess.SY
Multi-User Multi-Application Packet Scheduling for Application-Specific QoE Enhancement Based on Knowledge-Embedded DDPG in 6G RAN
本文针对6G RAN下行多用户多应用分组调度问题,将其建模为MDP并提出基于DDPG的调度方案,同时引入知识嵌入方法优化智能体决策以减少资源浪费,实验验证了所提方法在应用特定QoE增强方面的优越性。
2024-05-02 cs.NI cs.SY eess.SY
Conditions for Regional Frequency Stability in Power System Scheduling -- Part I: Theory
本文考虑了最近在某些电力系统中观察到的不同区域频率的现象。首先,一个降阶的数学模型描述这种行为的开发。然后,技术来解决该模型进行了讨论,证明在任何给定的区域的故障后的频率演变是等于惯性中心的频率演变加上某些区域间的振荡。这一发现导致推导的条件,保证在电力系统的所有区域的频率稳定性,推导使用混合的分析-数值方法,结合数学分析与回归方法对模拟样本进行。建议的稳定性条件是线性不等式,可以在任何优化程序中实现,允许共同优化所有现有的辅助服务的频率支持:惯性,多速频率响应,负载阻尼和优化的最大功率馈入。这是第一个报告的数学框架与明确的条件,以保持电力系统的频率稳定性,表现出区域间的频率振荡。
2021-04-11 cs.SY eess.SY math.OC
Linearization of ReLU Activation Function for Neural Network-Embedded Optimization: Optimal Day-Ahead Energy Scheduling
本文针对神经网络嵌入优化中ReLU激活函数导致的非线性难题,提出四种线性化方法,用线性约束替代ReLU,实现日前能量调度的有效求解。
2025-05-26 cs.LG cs.SY eess.SY
Frequency-Constrained Resilient Scheduling of Microgrid: A Distributionally Robust Approach
为了防止潜在的频率不稳定性,由于高电力电子(PE)渗透下无意孤岛事件,本文提出了一种新的微电网调度模型,明确建模系统频率动态以及与可再生能源资源和负荷的长期/短期的不确定性。合成惯性(SI)控制被应用于调节基于逆变器的发电机(IBG)的有功功率输出,以支持孤岛后频率评估。与非临界甩负荷相关的不确定性明确建模的基础上的分布鲁棒制剂,以确保弹性操作孤岛事件。由此产生的频率约束解析推导和重新制定成二阶锥(SOC)的形式,这是进一步纳入微电网调度模型,使最佳的SI提供可再生能源(RES)从微电网的角度来看。通过对交流潮流约束的SOC松弛,将整个问题构造为一个混合整数SOC规划(MISOCP)。基于改进的IEEE 14节点系统验证了该模型的有效性。
2021-06-30 cs.SY eess.SY
Improving operational flexibility of integrated energy system with uncertain renewable generations considering thermal inertia of buildings
传统的热电联产机组冬季采暖期“热定”运行方式导致系统运行灵活性不足,是制约可再生能源消费的关键问题。为了提高系统运行的灵活性,减少可再生能源的弃用,提出了一种基于机会约束规划(CCP)的以发电成本最小为目标的小规模综合能源系统(IES)优化调度模型。在该模型中,考虑到包括风力发电机组和光伏发电机组在内的可再生能源发电的不确定性,以机会约束的形式提供概率旋转备用;从用户体验的角度出发,建立考虑建筑热舒适性和惯性的热负荷模型。为了解决该模型,基于序列操作理论(SOT)的解决方案的基础上,原来的CCP为基础的调度模型处理成一个可解的混合整数线性规划(MILP)制定通过转换的机会约束到其确定性等价类,从而通过CPLEX求解器求解。在改进的IEEE 30节点系统上的仿真结果表明,该方法通过综合利用建筑物和各种辅助设备的热惯性,提高了可再生能源发电量不确定情况下IES的运行灵活性,为促进可再生能源消费提供了一条根本途径。
2020-01-25 cs.SY eess.SY math.OC
Integrated Heat and Power System Scheduling with Continuous-Time Thermal Dynamics via Bernstein-Galerkin Optimization
School of Electric Power Engineering, South China University of Technology(华南理工大学电力学院);The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳))
本文针对现有热电联合调度模型无法准确表征热动力学的问题,提出纳入连续时间热动力学的调度框架,通过伯恩斯坦-伽辽金变换实现高效优化,提升了调度的准确性与经济性。
2026-08-19 cs.SY eess.SY
Learning-Assisted Day-Ahead Energy Scheduling for Frequency-Secure Inverter-Dominated Grids with Grid-Forming Battery Energy Storage Systems
University of Houston(休斯顿大学)
提出一种学习辅助的日前能量调度框架,利用代理模型模拟构网型电池储能系统的频率支持动态,在保证频率安全的同时提高计算效率。
2026-06-04 cs.SY eess.SY
RoCoF Constrained Regional Inertia Security Region: Formulation and Application
本文提出区域惯量安全域(R-ISR)建模方法,通过局部线性化和凸分解将非凸边界转化为凸约束,并嵌入惯量优化调整模型,发现增加某区域惯量可能反而恶化其RoCoF。
2025-07-21 cs.SY eess.SY
Transient-Stability-Aware Frequency Provision in IBR-Rich Grids via Information Gap Decision Theory and Deep Learning
本文针对高IBR渗透电网的暂态稳定问题,提出深度学习预测与信息间隙决策理论相结合的风险规避调度框架,在IEEE 39节点系统上以仅5%的成本增加防止系统崩溃。
2025-07-17 cs.SY eess.SY
Optimal Allocation of Virtual Inertia and Droop Control for Renewable Energy in Stochastic Look-Ahead Power Dispatch
为了稳定以可再生能源为主的电力系统的频率,新颁布的电网规范要求可再生能源通过虚拟惯性仿真或下垂控制提供频率支持。由于RES长期预测存在较大误差,需要在线滚动配置RES的频率控制参数,在稳定系统频率的前提下提高运行经济性。为了解决这一问题,本文提出了一种频率约束随机前瞻电力调度(FCS-LAPD)模型,制定的RESS和储能系统(ESS)的频率控制参数作为调度变量,它可以优化分配的虚拟惯性和下垂系数的RESS和ESS。在该FCS-LAPD模型中,使用高斯混合模型(GMM)来表征RESS的不确定性。根据频率控制参数确定所需备用,并根据预测发电量适当调整备用成本系数,实现备用分配。由于频率最低点约束的非线性,提出了一种凸壳近似方法来线性化它,并保证可行性。所提出的FCS-LAPD最终被视为二次规划的一个实例,可以有效地解决。通过对改进的IEEE 24节点系统和中国某省级电力系统的算例分析,验证了该模型的有效性。
2022-11-30 cs.SY eess.SY
Dispatch of Virtual Inertia and Damping: Numerical Method with SDP and ADMM
电网正在向100%可再生能源发展,并通过逆变器连接。逆变器提供的虚拟惯性和阻尼对未来电网的同步和频率稳定性至关重要。本文以数值方法研究了输电网络中逆变器间虚拟惯量和阻尼的分配问题。首先,通过Radua配置方法将DID问题表示为一个非线性规划(NLP),该方法可以灵活地处理各种类型的干扰和边界约束。由于DID的NLP是高度非凸的,半定规划(SDP)松弛的NLP进一步推导出解决的非凸性,其次是其稀疏性被开发的层次基于图的弦,以寻求提高计算效率。考虑到SDP松弛的高维性和不精确性,在交替方向乘子法(ADMM)框架下,提出了一种嵌入可行性的分布式方法,实现了原NLP的并行计算和求解可行性。对五个试验电力系统的仿真结果表明了该方法的有效性和必要性。
2021-07-25 cs.SY eess.SY
Load-Altering Attacks Against Power Grids under COVID-19 Low-Inertia Conditions
COVID-19大流行影响了我们的社会,迫使人们关闭并改变了全球人们的互动方式。就对电网的影响而言,全球能源需求大幅下降。最近的研究表明,COVID-19封锁导致的低需求状况加上大量可再生能源发电导致了极低的惯性电网状况。在这项工作中,我们研究了攻击者如何利用这些场景,通过执行负载改变攻击(LAA)来导致不安全的电网运行条件,目标是在低惯性电力系统中损害数十万物联网连接的高瓦数负载。我们的研究重点是分析COVID-19缓解措施对美国区域输电运营商(RTO)的影响,针对低惯性条件下的输电系统制定合理且现实的最小努力LAA,并评估这些大规模LAA的概率。给出了基于WSCC 9节点和IEEE 118节点测试系统的理论和仿真结果。结果表明,对手可以通过针对低惯性系统中的脆弱负载总线来引发主要频率干扰,并提供有关可再生能源的时间波动如何影响电网对LAA的脆弱性的见解。
2022-02-28 cs.CR cs.SY eess.SY
Distributionally Robust Frequency-Constrained Microgrid Scheduling Towards Seamless Islanding
针对微电网非计划孤岛引发的功率失衡与频率安全问题,提出一种分布鲁棒频率约束调度模型,通过协同优化机组组合、频率响应备用及虚拟惯量等,确保系统在非计划孤岛期间的频率安全,并验证了其有效性。
2024-01-07 cs.SY eess.SY math.OC
Conservative Sparse Neural Network Embedded Frequency-Constrained Unit Commitment With Distributed Energy Resources
针对高渗透DERs导致的频率稳定问题,提出嵌入CSNN的FCUC模型,通过凸包、保守损失与拓扑剪枝学习频率约束,并转为混合整数线性约束以提升求解效率。
2023-04-21 cs.SY eess.SY
Transferring the driveshaft inertia to the grid via the DC-link in MV drive systems
University of Applied Sciences Northwest Switzerland(西北瑞士应用科学大学);ABB Motion, ABB Switzerland Ltd.(ABB运动控制,ABB瑞士有限公司)
提出一种控制方法,通过修改速度控制参考信号和调整直流链路控制策略,使传动轴旋转惯性同步耦合到电网,从而增强中压驱动系统的故障穿越能力。
2026-05-29 cs.SY eess.SY
Data-Driven Distributionally Robust Scheduling of Community Integrated Energy Systems with Uncertain Renewable Generations Considering Integrated Demand Response
社区综合能源系统(CIES)是能源互联网和智慧城市在地理和功能上的重要载体。它的出现为解决能源利用和环境污染问题提供了新的途径。为协调可再生能源发电的综合需求响应和不确定性,构建了数据驱动的两阶段分布式鲁棒优化模型。不确定性概率分布信息集采用1-范数和无穷范数组成的综合范数,避免了复杂的概率密度信息。为了解决RG的多重不确定性问题,提出了一种基于Wasserstein距离和梯度惩罚的生成对抗网络来生成RG场景,具有广泛的适用性。为了进一步挖掘需求响应的潜力,我们考虑了人体热舒适性的模糊性和建筑物的热惯性。因此,建立了一个综合的需求响应机制,有效地促进了可再生能源的消费。该方法在华北地区的一个实际的CIES中进行了仿真。通过与传统随机规划和鲁棒优化方法的比较,验证了所提DRO模型较好地平衡了经济运行与鲁棒性之间的关系,具有较强的适应性。此外,我们的方法优于其他常用的DRO方法,具有更好的运行经济性,更低的可再生电力削减率,更高的计算效率。
2023-01-28 cs.SY eess.SY
Active Damping of Power Oscillations Following Frequency Changes in Low Inertia Power Systems
增加来自可再生源(例如主要异步连接的风力涡轮机和光伏装置)的能量生成量的绝对要求实际上可能在瞬态事件期间(其中检查频率变化)激发大型电网连接的同步发电机的功率输出的振荡响应。这种发电机的响应必须通过改变涡轮机的施加扭矩或通过改变气隙中的电磁扭矩来控制。选择后者,适当的电压调节器,特别是嵌入式电力系统稳定器(PSS)的电路,使用IEEE PSS 1A模型的自动电压调节器的同步发电机驱动的燃气轮机。响应通过能量网系统中的小(线性)和大(非线性)尺度瞬态事件的闭合形式解析解获得。在与分析研究,从MatLab-SimPowerSystems的计算机模型模拟的行为进行审查。
2019-08-12 cs.SY eess.SY
CPU frequency scheduling of real-time applications on embedded devices with temporal encoding-based deep reinforcement learning
St. Francis Xavier University(圣弗朗西斯泽维尔大学)
针对嵌入式设备周期性任务电源管理问题,提出基于时间编码的深度强化学习DVFS调节器,在多种工作负载下比Linux内置方法节能3%-14%。
2023-09-07 cs.AI cs.AR cs.LG
Approximating Trajectory Constraints with Machine Learning -- Microgrid Islanding with Frequency Constraints
Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
在本文中,我们引入了一种深度学习辅助约束编码方法来解决频率约束的微电网调度问题。利用神经网络逼近系统工作状态与频率最低点之间的非线性函数,该函数具有精确的混合整数形式。然后将该公式与调度问题相结合,对频率约束进行编码。由于神经网络具有更强的表示能力,因此除了孤岛成功之外,所产生的命令还可以确保在现实设置中具有足够的频率响应。在一个改进的33节点系统上验证了该方法的有效性。在Simulink中使用详细的三相模型在预定命令下模拟具有安全响应的成功孤岛。当考虑风力发电机的惯性仿真功能时,我们的模型的优点尤其显著。
2020-11-29 cs.LG cs.SY eess.SY
Frequency Security-Aware Production Scheduling of Utility-Scale Off-Grid Renewable P2H Systems Coordinating Heterogeneous Electrolyzers
College of Electrical Engineering, Sichuan University(四川大学电气工程学院);School of Engineering, Newcastle University(纽卡斯尔大学工程学院)
本文提出了一种统一的联合优化框架,用于大规模无电网可再生能源制氢系统生产调度,协调异构电解槽,以在保证频率安全的同时最大化氢气产量。
2026-03-04 cs.SY eess.SY math.OC
Probabilistic Day-Ahead Battery Scheduling based on Mixed Random Variables for Enhanced Grid Operation
针对可再生能源波动带来的电网稳定挑战,提出基于混合随机变量的居民电池日前概率调度分析方法,嵌入连续随机优化框架,可减少量化电网不确定性、降低用电成本,提升电网韧性。
2024-11-19 cs.SY eess.SY math.OC