摘要—本文讨论了杜克能源、北卡罗来纳大学夏洛特分校 (UNCC) 和施魏策尔工程实验室公司 (SEL) 就输电变电站点对点数字二次系统 (P2P DSS) 设计进行的合作案例研究。P2P DSS 使用最简单的网络架构,其中合并单元 (MU) 使用光纤电缆直接连接到 P2P 继电器。本文讨论了在为某些电力系统配置设计 P2P DSS 时遇到的挑战,并提供了解决方案。根据设计,使用总设备数量、保护方案不可用性和保护系统运行速度作为标准,将 P2P DSS 与传统设计进行比较。杜克能源计划使用此案例研究的结果来评估其变电站的 P2P 技术。
人工智能 (AI) 的进步使系统能够增强并与人类协作,以执行简单的机械任务,例如安排会议和检查文本语法。然而,这种人机协作对更复杂的任务(例如进行共情对话)提出了挑战,因为人工智能系统在处理复杂的人类情感方面面临困难,并且这些任务具有开放性。在这里,我们专注于同理心对成功至关重要的同理心点对点心理健康支持,并研究人工智能如何与人类协作以在文本、在线支持对话中促进同理心。我们开发了 HAILEY,这是一种 AI-in-the-loop 代理,可提供即时反馈,帮助提供支持的参与者(同理心支持者)对寻求帮助的人(支持寻求者)做出更具同理心的回应。我们在大型在线点对点支持平台 TalkLife (N = 300) 上对现实世界的同伴支持者进行了一项非临床随机对照试验,以评估 HAILEY。我们表明,我们的人机协作方法使同伴之间的对话同理心总体上提高了 19.6%。此外,我们发现,在自我认定为在提供支持方面遇到困难的同伴支持者子样本中,同理心增加了 38.9%。我们系统地分析了人机协作模式,发现同伴支持者能够直接和间接地使用人工智能反馈,而不会过度依赖人工智能,同时报告反馈后的自我效能有所提高。我们的研究结果表明,反馈驱动的 AI 在环写作系统具有帮助人类完成开放式、社交性和高风险任务(例如同理心对话)的潜力。
摘要:能源互联网 (EI) 和智能电网 2.0 (SG 2.0) 概念是工业和研究领域的潜在挑战。SG 2.0 和 EI 的目的是实现创新电网运营的自动化。要从配电网络运营商 (DSO) 转向以消费者为中心的分布式电网管理,区块链和智能合约是适用的。区块链技术和集成 SG 将带来挑战,限制分布式能源资源 (DER) 的部署。本综述着眼于使用区块链技术实现智能电网 2.0 的去中心化。由于可以使用分布式能源和电力生产商以经济的方式出口剩余燃料,能源交易有所增加。能源交易系统成功地结合了来自多个来源的能源,以确保一致和最佳地使用可用资源并为能源用户提供更好的设施。点对点 (P2P) 能源交易是一个常见的研究领域,存在一些管理和技术困难。本文概述了 P2P 能源交换。它讨论了区块链如何提高透明度和整体性能,包括去中心化程度、可扩展性和设备可靠性。该研究还扩展到研究未来基于 P2P 区块链的能源共享的未解决问题和潜在方向。事实上,本文还展示了区块链在未来智能电网活动及其基于区块链的应用中的重要性。该研究还简要研究了与区块链集成相关的问题,确保未来自主电网的去中心化、安全和可扩展运行。
基本变化正在全球改变能源市场。分布式能源资源(DERS),例如光伏(PV)和风力发电机,以及储存设备的安装以不断提高的速率[1]。ders可以帮助减少排放,并实现许多国家根据《巴黎协定》 [2]承诺的减少碳目标。但是,大多数可再生能源的间歇性质为网络和系统运营商带来了挑战。保持能源供应和需求平衡会带来更大的挑战,因为可调度生成比例较低。同时,由于加热和运输的电化,需求可能会增加[3]。现有的能源市场应对这些新挑战的能力有限[4]。为避免高网格增强成本,并应对负载行为和数量的变化,新的市场和平衡机制的变化。本地能源市场(LEM)已成为促进更多DERS整合到电力系统中的领先方法[4]。LEM的目的是激励小型能源消费者,生产者和制造商在竞争市场中相互交流,并在当地的能源供应和需求平衡[5]。在本文献综述中,我们提供了对LEM市场设计和交易方面知识的系统化。我们旨在帮助该领域的研究人员了解所研究的LEM类型以及不同市场类型的细微差别。出现了三种不同类型的LEM。最近的几篇评论文章分析了LEM。首先,点对点(P2P)市场允许无需中介的能源直接交易。他们旨在为能源用户提供积极参与能源市场的动力[6]。其次,社区或集体自我消费(CSC)是在共同存在的能源生产商在市场安排中交易其盈余能源的时候[7-9]。术语CSC源于侧重于授权能源用户权能的监管环境[7]。其定义是参与者活动的集合,而不是组织市场结构[8]。最后,通过分散协调的交易能源(TE)在电力系统中的平衡供求[10]。TE市场的目的是使用价格信号以自动方式管理分散资源以提供系统稳定性[11]。虽然三种市场具有共同的特征,但它们在规模,运营规模和主要交易目的方面具有不同的特征。在当前文献中,这些LEM类型可互换使用,在其含义和市场类型之间的差异方面缺乏共识。[12]审查当地能源交易的市场设计,专注于可伸缩性,间接费用及其如何解决网格约束。[13]审查P2P电力交易技术,概述了它们的关键功能以及它们给电网和造物的好处。他们的重点是市场清除机制。类似地,[14]对市场设计和清算方法进行分类和组织文献,重点是本地灵活性市场。[15]审查LEM的重点是市场的四个关键属性:范围,建模假设,目标和机制。[16]审查以消费者为中心的电力市场,整合了所有的行为
摘要:在能源市场上,有意识的客户可能不仅有兴趣最大程度地减少购买能源的成本,而且同时优化了其他一些质量标准(由于生态问题或能源生产者的社会责任引起)。在本文中,我们既开发一个数学优化问题,又是平衡点对点市场设置中的电力系统的市场框架,可以直接在市场上考虑产品差异化。因此,可以清楚地识别能量的起源,并且各种参与者(包括家庭)可以理解产品质量特征。我们得出了一个多目标(混合成员)线性编程优化问题,用于平衡点对点能源交易环境中的能量系统,不仅成本,而且还考虑了其他其他质量标准。我们已经确定了许多可能的参与者,这些参与者都存在于拟议的市场设置中。它们包括带有存储空间的消费者,生产者,经纪人和灵活的生产商。通过分析各种参与者/同伴活动和不同扩展的影响,在三种不同的情况下,在IEEE 30总线标准测试系统上测试了该方法。已经表明,可以通过精心设计的优化问题制定多目标能量平衡方案,并且每种类型的研究同行可能会为电力系统平衡带来一些附加值。
摘要 — 要在社区微电网中利用 100% 可再生能源,就需要采用新的能源市场和交易方法,以有效应对能源供应短缺时期。在本文中,我们主要从两个方面为有前途的点对点 (P2P) 能源交易方法做出贡献:分析集中式、福利最大化的经济调度,以描述最优价格和分配,以及一种用于协商能源交易的新型 P2P 系统,该系统可产生物理上可行且至少是弱帕累托最优的结果。我们的主要结果是:1)最优定价不足以促使有电池的代理采取最优行动;2)一种新颖的 P2P 算法可以在保留私人信息的同时解决这个问题;3)正式证明,在两个代理协商一个周期的情况下,该算法收敛到集中式解决方案;4)对最多 10 个代理和 24 个周期的 P2P 算法性能进行数值模拟,结果表明,在 10 秒到 100 秒的迭代次数内,算法平均收敛到社会最优的 0.1% 以内的总福利,并且随着代理数量、时间段和总存储容量的增加而增加。
摘要 本文提出了一种利用新型点对点 (P2P) 电力交易辅助纳米电网集群电源管理的方法。直流纳米电网的实时功率损耗较低,适合 P2P 交易。本文通过新提出的 P2P 交易方案降低了涉及不同类型光伏 (PV) 发电(作为次要能源)的集群的电力成本。对于单个集群的电源管理,采用多目标优化来同时最小化总功耗、电网功耗和调度导致的本地总延迟。集群自供光伏电力的暂时盈余可以通过 P2P 交易出售给另一个暂时电力短缺的集群。在 P2P 交易中,买卖双方采用合作博弈模型来最大化他们的福利。为了提高 P2P 交易效率,每个集群的电源管理都考虑了负载需求和光伏发电的预测,以解决负载需求和光伏发电之间的瞬时不平衡。采用门控循环单元网络预测未来负荷需求,纳米电网集群中的光伏发电可降低 29.2% 的电力成本。
全球变暖和气候变化促使政府、产业和学术界建设低碳社会 [1]。同时,经济和技术的发展使得能源需求迅速增长,使用场景也变得多样化 [2]。少碳与多能源的困境促使研究人员、工程师和政策制定者重新构建一个更可持续、更实惠的能源格局。构建这种格局的一个关键部分是分布式能源 (DER) 的普及,如小型风力涡轮机、屋顶太阳能光伏 (PV) 板和储能 [3]。2003 年至 2007 年期间,美国安装了超过 81,000 台分布式风力涡轮机,总容量超过 1GW [4]。全球住宅光伏板从 2004 年的 3.7GW 增加到 2014 年的 150GW [5]。全球电池储能容量预计将从 2017 年的 2GW 增长到 2030 年的 235GW [6]。这些低碳技术在缓解环境压力方面显示出巨大潜力,但也伴随着不小的挑战。首先,目前 DER 的参与仍然严重依赖政策。事实上,在财政支持减少的地区,已经观察到 DER 安装减速。例如,英国在 2017 年至 2018 年期间将光伏应用补贴削减了 80% [7]。由于缺乏激励措施,全球存储市场在 2017-2018 年萎缩了 70% [8]。其次,波动性可再生能源发电的普遍部署给电网带来了不确定性,因此需要增加备用电源以维持系统可靠性。在日本,
随着印度在德里推出首个实时太阳能交易项目,印度对可再生能源的快速采用得到了推动,该项目由服务于北德里 700 万人口的领先配电公用事业公司 Tata Power-DDL 牵头,以及澳大利亚科技公司 Power Ledger 与印度智能电网论坛 (ISGF) 合作。这个具有里程碑意义的项目涉及 Tata Power-DDL,Tata Power-DDL 是印度最大的综合电力公司 Tata Power 与德里国家首都辖区的政府的合资企业,它使用 Power Ledger 的区块链技术,在其许可的北德里区域(属于首都的一部分)的多个消费者之间进行来自 2 兆瓦以上太阳能光伏系统的电力点对点 (P2P) 交易。根据该项目,最终共有约 150 个站点,包括 Tata Power-DDL 的站点以及拥有太阳能发电的实际消费者(产消者),将使用该平台在动态定价环境中向其他住宅和商业站点出售其多余的能源,并从 P2P 能源交易中受益。消费者可以选择从哪个卖家(产消者)购买电力,Power Ledger 的能源交易区块链审计跟踪可提供准时结算,并在整个过程中实现完全透明。
摘要 — 目前,很少有研究关注与混合储能系统(确切地说是抽水蓄能和电池储能系统的组合)结合运行的混合可再生能源系统的最佳电力调度。此外,缺乏研究专注于分析在对等能源共享方案下将电网互动式可再生能源与混合储能相结合的混合能源系统的经济电力调度所带来的潜在能源成本降低。鉴于这些概念中的每一个都有降低运营能源成本的潜在好处;本研究提出了一个最佳能源管理模型,两个电网互动式生产消费者以对等能源共享模式运行,以从混合可再生能源和混合储能系统供应负载,同时最大限度地降低从国家电网购买能源的成本。使用与内部电力共享定价结构相关的不同场景进行了模拟。结果表明,所提出的安排有可能大幅降低能源成本;减少生产消费者对电网的依赖,并减少对更大储能的需求。