基于区块链的能源电力供需网调度优化模型

针对传统电力调度过程中难以调控能源、易产生网络损耗等缺陷,提出基于区块链的能源电力供需网调度优化模型。结合区块链的去中心化、可信任、交易透明化的特性,建立能源电力供需网模型;利用区块链激励机制,实现能源电力供需网协调控制分布式能源独立并网的行为;在此基础上,根据运营成本最低、有功损耗最小等目标函数建立调度优化模型,运用协作型协同进化算法（CCEA）对模型进行求解,并通过区块链的POW共识机制,安排能源电力供需网各节点进行分布式计算,实现调度方案的二次验证与优化。算例结果表明,与传统的电力能源调度模型相比,本文所提出的方法可使总运营成本降低9.9%,有功网络损耗降低3.5%,日负荷方差等因素也有所改善,提高了电力系统的稳定性,为优化能源电力调度问题提供决策支持和理论支撑。     

计及能源区块链电力碳排放权的跨链交易模型

针对传统电力交易产生过量的碳化物且未遵循我国低碳目标等问题,在微电网中提出计及能源区块链电力碳排放权的跨链交易模型。利用跨链协议,建立联合补充的联盟机制,在实现降本增效的基础上有效控制碳配额上限;将碳因子、修正系数与碳权交易深度耦合,通过监管节点的考核价格来实施奖惩措施,发挥节能减排的作用;采用量子区块链技术,防止攻击者窃听密文或篡改数据,营造安全可信的碳权交易环境。实验结果表明：碳排放权跨链交易模型在节约运营成本、提高交易效率的同时大幅降低了碳排放量,为优化碳权交易的稳定性提供理论支撑和决策支持。     

基于区块链的未来配电网优化模型

针对目前配电网系统存在新能源利用效率低、信息传输缓慢以及网络安全性较差等问题,提出基于区块链的未来配电网优化规划模型。结合区块链的去中心化以及信息可追溯等特征,构建基于区块链的未来配电网架构;考虑到未来配电网内部可再生能源的高渗透率,利用多场景分析法,完成多场景下的配电网优化规划模型的设计,使分布式电源所带来的波动性问题得到有效解决;采用改进的蚁群算法,将信息素启发因子和期望启发因子进行动态处理,达到提高算法全局搜索能力的目的;在此基础上,借鉴分布式计算算法的优势,将PoW共识机制与分布式算法思想相结合,使得规划模型求解以及验证过程的效率大大提升。算例分析结果表明,所提出的基于区块链的未来配电网优化规划模型不仅可以提高新能源的利用率,而且可以保障配电网系统的安全高效性。     

基于区块链的微网群碳权交易优化决策模型

针对微网群碳权分配机制不合理、碳权交易效率低以及节点参与度不高等问题,提出了基于区块链的微网群碳权交易优化决策模型。结合区块链的信息透明、去中心化、安全可信的特性,建立微网群碳权交易架构。采用微网群违约惩罚机制,对微电网节点的信誉值进行定量计算,实现信誉值与微电网节点交易优先级的深度融合。利用改进的PBFT共识机制,将联盟链内节点进行等级划分,达到约束节点共识权限的目的。在此基础上,设计基于违约惩罚机制的碳权交易流程和算法,实现微网群内部多对多交易的自动执行,保障了碳权交易的高效性。根据微电网节点碳排放量阈值,将微电网节点分类,完成微网群碳权分配方案的针对性设计。在买方市场环境下,依据用户总效用收益最大为目标函数建立碳权交易优化决策模型,使微网群用户参与碳权交易市场的积极性得到极大提高,保障了微电网节点用户的经济利益。算例分析表明,该模型可以保障微网群碳权分配的合理性,在提高碳权交易效率的同时改善了微电网节点用户的效用收益,进一步提高了微电网节点参与市场交易的积极性。     

能源区块链网络中的虚拟电厂运行与调度模式

为提高虚拟电厂中用户交易的效率及其运行调度的安全性,针对传统虚拟电厂运行调度中高成本、高风险、低效率的问题,基于多元用电主体概念,提出了能源区块链网络中的虚拟电厂运行与调度模式。为提高用户交易的可靠性和经济性,采用电力交易共识算法对虚拟电厂中不同需求的多元用户进行智能匹配;引入能源区块链网络,提出改进的虚拟电厂运行调度模型,不仅保证了信息存储的安全性,还使得运行调度更加稳定透明。案例分析表明,本文提出的模型能够有效提高虚拟电厂中交易与调度的安全性和效率,可以为虚拟电厂中的能源交易提供参考。     

区块链框架下基于前景理论的微网分布式能源协同优化

为支撑碳达峰、碳中和目标,实现新能源的有效消纳,本文建立包含信息交互和决策优化的分布式电力市场,提出基于区块链的微网分布式能源协同优化方法,量化区块链技术的应用对微网电力需求和分布式能源电力交易的影响.同时,为降低决策者主观性对优化策略的影响,采用前景理论建立市场成员有限理性下的优化模型,分析电力交易中发电商的心理预期和个体行为偏好等对交易决策的影响.仿真结果表明:基于区块链的微网整合利用分布式新能源实现供给侧协同和资源优化配置,提高了微网供电灵活性和市场成员经济效益.采用前景理论考虑人的有限理性,市场成员能够更好地管理风险.     

基于区块链的无人机群可靠应急搜救模型

自然灾害将突发性地导致地面通信基础设施与交通系统瘫痪,基于无人机群的应急救援方法能够有效应对这类不确定性强且高度动态的特殊场景。针对弱中心化环境下无人机搜救系统的高鲁棒性需求,提出基于区块链技术的无人机应急救援链(UAV emergency rescue chain,UERChain)。通过在分层局部网络中部署无人机骨干节点,设计考虑无人机社交关系的信誉度管理智能合约,利用区块链作为信任机器实现分布式环境下无人机群的可信交互。实验结果表明：无人机应急救援链UERChain具有较好的鲁棒性,在资源消耗可控的情况下,能够实现分布式环境中信誉度管理以及故障节点筛选,实现应急救援任务中的可靠协同。     

基于量子区块链的碳配额交易模型

针对目前能源交易体系存在安全性较低、平台管理成本较高以及碳配额交易空缺的问题,提出基于量子区块链的碳配额交易模型。通过建立碳排放权分配指标体系,采用灰色关联分析法,实现碳排放权配额的初次分配,保障参与节点碳配额初始分配的公平性。利用零和博弈数据包络分析(Zero Sum Gains-Data Envelopment Analysis, ZSG-DEA)模型,计算参与交易主体碳配额利用效率和优化方案,有效促进产业结构升级。嵌入碳配额交易奖惩系统,有效保障减排低碳主体的利益。采用量子纠缠态签名智能合约,保障碳配额交易的量子通信安全,进行交易节点间的身份验证。算例分析表明,该交易架构能够有效保障碳配额分配的公平性,提高碳配额的利用效率,保障碳配额交易过程中的交易数据和用户信息安全性,为推动后量子时代的碳配额交易进程提供理论支撑与决策支持。     

基于区块链的动态指控方法研究

面向动态指控过程中指挥权限跨域重构与资源点对点动态调配需求,基于区块链技术设计了动态指控组织架构模型,在此基础上分别研究了基于认证联盟与共识阈值的权限流转模型、基于任务表单和装备表单的任务执行模型,并依托智能合约建立了应急响应机制,为动态指控中指挥权限可信流转与装备点对点访问提供了解决方案。通过Hyperledger Fabric搭建原型系统,实验结果证明了方案具备可信性与较好的运行效率。     

基于区块链的多无人机协同任务分配方法研究

针对多无人机系统自主协同控制缺少统一的底层技术平台和面临的单点失效、信息安全威胁等问题,提出了基于区块链技术构建协同任务规划平台的方法。以多无人机协同任务分配问题为研究对象,将合同网任务分配算法描述为智能合约,应用区块链共识算法实现系统共识,设计出一种安全高效在线实时任务分配方法。采用Hyperledger Fabric开源软件搭建了仿真实验验证系统,并以典型的海洋常规潜艇搜捕应用场景进行了仿真验证,实验结果证实了该方法的可行性和优越性。     

基于神经网络的非线性离散动态系统DISOPE算法

提出了基于神经网络的非线性离散动态系统优化与参数估计集成算法。先用动态神经网络辩识系统得出一个近似模型,在存在模型实际差异的情况下,从神经网络模型出发通过迭代运算得到实际非线性离散动态系统的真实最优解,系统优化采用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ 神经网络算法,求解速度快。仿真结果表明了算法的有效性和实用性。     

基于集成粒子群优化的复线旅客列车优化调度

列车优化调度是一个大规模、复杂的数学优化问题。在优化过程中，考虑了特快旅客列车中途离开时间、普快列车中途离开时间和特快、普快和货车等三种列车的整个运行时间等因素。提出将模拟退火优化方法嵌入粒子群优化算法中，以此构建集成粒子群优化算法．在搜索过程中还加入变异探作来增加种群多样性，以避免早熟收敛．通过对青岛至广东高速轨道线738公里段的研究表明，集成粒子群优化算法局部搜索能力有显著提高，且搜索到全局最优解的概率更大。     

基于成本优化的面向对象集成电子政务系统模型

针对传统的基于职能型电子政务系统模型以及面向对象的集成电子政务系统模型,基于交易成本理论对电子政务成本进行了建模,将电子政务成本定义为搜寻成本,政府解决信息不对称的成本,以及交易实现的成本,并进行定量比较分析.分析结果表明,随着电子政务用户数的增加,面向对象集成电子政务系统能降低总社会成本,特别是电子政务用户的成本.最后,结合上海和河南开封两地应用实例的比较,显示面向对象的集成电子政务系统模型具有实践意义.     

一类物流输送网络路由的优化调度研究

针对一类物资配送系统的瓶径效应问题，提出了一种多车多路径输送网络模型及其描述。根据配送系统的特点，采用智能蚂蚁算法优化输送系统网络的路由，给出了优化算法和实现过程。最后给出了实验验证。实验结果表明：该方法能较好的解决输送系统的路径优化和调度问题，提高了系统出入库效率。     

基于本体论的能量管理系统建模

本体建模是智能信息处理领域研究的热点.在深入分析本体的定义、及其理论方法的基础上,为了增强本体建模表达能力,扩展定义了本体论的相关概念,提出了应用扩展的UML语言描述本体建模的方法;深入分析了能量管理系统建模的意义,采用扩展的统一建模语言建立的能量管理系统应用框架模型,达到能量管理系统应用之间、及其与相关系统之间数据共事的目的.     

航班到达集成调度策略的仿真优化

决策策略的形式和参数对决策支持系统的性能优劣有着重要的影响。对于航班到达管制系统,管制策略优化比数学模型优化更易于指导实际应用。在数学模型验证航班到达集成调度的基础上,运用仿真优化的方法对该集成调度的执行策略进行研究。搭建了基于Arena平台的航班到达仿真系统,运用多种仿真优化方法对航班到达集成调度的管制策略进行定性和定量的优化。     

计及阶梯式碳交易的综合能源系统优化调度

随着电力市场和碳市场的发展,将需求响应和碳交易机制引入综合能源系统运行调度中,有助于引导用户和系统运营商优化用电和调度计划。通过分时电价和需求响应激励补贴等综合型激励措施引导用户参与需求响应,并基于IGDT（information gap decision theory）理论构建了考虑阶梯式碳交易机制以及需求响应的综合能源系统双层随机优化调度模型,并通过KKT条件和大M法将双层模型转化为单层模型进行求解。结果表明,引入需求响应和阶梯式碳交易机制之后能够实现综合能源系统的低碳环保运行。     

基于MODELCENTER的EPUAV系统模型建立与参数优化

建立了小型电动无人机(EPUAV)的系统模型,包括几何外形模型、气动参数计算模型、质量计算模型、发动机模型和操稳性模型.基于多学科协同设计集成优化平台ModelCenter进行系统集成,并建立了EPUAV的多学科设计优化模型,利用遗传算法实现了EPUAV的总体参数优化设计,实现了EPUAV的快速总体优化设计平台.飞行试验验证了EPUAV系统模型准确性,优化结果满足设计要求.