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分布式流计算系统的节能和运行时感知框架
分布式流计算系统中的任务调度是NP完整的问题。当前的调度方案通常由于输入数据流的波动，通常会暂停或缓慢的启动过程，这会影响性能稳定性，尤其是高通量和低潜伏期目标。此外，运行时的空闲计算节点可能会导致大量的空闲负载能量消耗。为了解决这些问题，我们提出了一个节能和运行时感知的框架（ER-stream）。本文从以下方面彻底讨论了框架：（1）研究实时数据流任务之间的通信；流式应用程序，资源和能源消耗以正式化调度问题进行建模。（2）在将初始拓扑提交到集群中后，通过轻巧的任务分配策略在同一计算节点上处理具有高通信成本的任务对，从而最大程度地降低了节点之间的通信成本并避免频繁触发运行时计划。（3）在运行时，根据节点通信和资源使用来执行可靠的任务迁移，这反过来又有助于动态调整节点能量消耗。（4）指标在包括潜伏期，吞吐量，资源负载和能源消耗的指标中，在真实的分布式流计算环境中进行评估。通过对可变速率输入方案进行全面评估，与现有风暴的调度策略相比，提出的ER-stream系统可为吞吐量，延迟和能源消耗提供了有希望的改进。©2022 Elsevier B.V.保留所有权利。
负载均衡技术架构、关键技术及应用...
摘要：随着可再生能源的发展和电网特性的变化，电力供需在空间和时间上的平衡越来越困难，对电网调度能力的提升要求也越来越高，因此需要发挥柔性负荷调度的潜力，以促进可再生能源的大规模消纳和新型电网的建设。在分析现有负荷调度研究的基础上，结合国内外负荷调度特点的差异，提出了新形势下负荷资源参与电网调度的技术架构和若干关键技术——负荷调度自主协同控制系统。该系统实现主网、配网、微网（负荷聚合器）的多层协调控制，通过聚合器运营平台聚合可调负荷资源，并与调度商负荷调节器平台对接，实现与调度机构的实时数据交互以及对聚合器的监控、控制和营销。通过连续功率调节支持负荷资源参与全网调度优化，阐述了控制模式、负荷建模、调度策略、安全防护等若干关键技术。通过对华北电网有序充电桩和储能集群的闭环控制，验证了所提架构和关键技术的可行性。该路线已成功支持多个可调负荷聚合器参与华北电网辅助服务市场，实现调峰。最后，对双碳目标下负荷资源参与电网调度的技术挑战进行了讨论和展望。
与可再生能源整合的环境和经济派遣的明智优化
摘要 - 近年来，由于其在不同的时间间隔内有效管理分布式生成（DG）的能力，对微电网（MG）的最佳调度方法（MG）的关注已加剧。风能和太阳能等可再生能源的间歇性质对MG内的经济调度构成了重大挑战，因为它们的不可预测性使能源之间的协调复杂化。本文考虑了MGS中多目标最佳调度的新颖，全面的框架，考虑到生态和经济因素。框架集成了各种生成单元，包括光伏（PV）系统，风力涡轮机（WT），微涡轮机（MT），燃料电池（FC）和电池存储（BT）系统。为了解决平衡多个目标的复杂性和可再生能源的随机性质，该研究旨在制定可行的多目标最佳调度策略，从而通过使其更快，更稳定和更有效地收敛来改善MG操作。高级优化技术，尤其是智能算法，在强大的模拟环境中用于应对挑战。该研究开发并部分测试了一个数学模型，以进行多个客观最佳调度，从而促进动态参数计算，以确保尽管有可再生能源复杂性，但仍确保有效的系统操作。这项研究证明了使用智能优化进行高效，可持续的MG调度系统的潜力，为未来的实验实现和完善提供了见解。
Optimal dispatch approach for rural multi-energy supply ...
生物质联合热量和功率（CHP）技术最近引起了极大的兴趣。这项技术与间歇性的PV资源表现出协同兼容性，为农村地区提供可靠且环境可持续的能源提供，有效地满足了其对电力和供暖的要求[7，8]。参考[9]构建了一个具有生物量，PV和其他可再生能源的农村电力热能能源系统（IES），结果表明，生物质CHP的利用提高了生物量利用率的效率，并提高了IES的整体获利能力。参考[10]考虑了多个能量输入，构建了生物质CHP的联合操作优化模型，旨在整合电力和热供应系统的经济学和能源效率。在[11]中，开发了公园一级多能耦合系统中的能量调度策略。该策略涵盖了生物质CHP的整合，从而降低了公园内的碳排放强度。同时，它旨在优化公园的经济功能并扩大可再生能源消耗的整合。这些先前的研究为生物质CHP系统的实际应用铺平了道路。然而，值得注意的是，这些研究中研究的加热系统在“由热量”范式确定的“功率”中运行，这需要在热量输出和负载之间持续平衡。此操作模式限制了能源提供系统的能量利用效率和灵活性。
商业模式对光伏电池调度决策和市场价值的影响：运营电厂的试点研究
光伏电池混合项目在美国某些地区占据了互连队列的主导地位。但很少有大型项目投入使用足够长的时间来评估混合功能在实践中的应用，现有文献很少讨论观察到的运营策略。我们采访了工厂运营商，并分析了美国三个有组织的批发市场中 11 个大型光伏电池混合项目的经验调度数据。我们估计了我们样本混合项目在 2020 年的市场价值。光伏电池混合项目相对于独立光伏电站的市场价值的经验增长因项目而异，范围从 1 美元到 48 美元/兆瓦时太阳能，这通常得益于容量价值的大幅提升。这种溢价是由市场、位置、光伏和电池资产的技术特性以及电池调度策略驱动的。与光伏电池混合建模文献中普遍存在的假设相反，11 个项目运营商中只有 3 个像商业工厂一样优化电池使用以获得批发市场收入。相反，负荷服务实体的目标是减少峰值负荷，激励计划参与者专注于遵守计划要求，大型能源消费者优先考虑弹性和最小化公用事业费用。这些替代商业模式可以为项目运营商带来高收入，但从电网角度来看，并没有优化存储调度。了解现实世界的调度信号并使其更贴近全系统的电网需求对于电网运营商和系统规划者来说非常重要，并且可以提高光伏电池混合动力车的市场价值。
商业模式对光伏电池调度决策和市场价值的影响：运营电厂的试点研究
光伏电池混合项目在美国某些地区占据了互连队列的主导地位。但很少有大型项目投入使用足够长的时间来评估混合功能在实践中的应用，现有文献很少讨论观察到的运营策略。我们采访了工厂运营商，并分析了美国三个有组织的批发市场中 11 个大型光伏电池混合项目的经验调度数据。我们估计了我们样本混合项目在 2020 年的市场价值。光伏电池混合项目相对于独立光伏电站的市场价值的经验增长因项目而异，范围从 1 美元到 48 美元/兆瓦时太阳能，这通常得益于容量价值的大幅提升。这种溢价是由市场、位置、光伏和电池资产的技术特性以及电池调度策略驱动的。与光伏电池混合建模文献中普遍存在的假设相反，11 个项目运营商中只有 3 个像商业工厂一样优化电池使用以获得批发市场收入。相反，负荷服务实体的目标是减少峰值负荷，激励计划参与者专注于遵守计划要求，大型能源消费者优先考虑弹性和最小化公用事业费用。这些替代商业模式可以为项目运营商带来高收入，但从电网角度来看，并没有优化存储调度。了解现实世界的调度信号并使其更贴近全系统的电网需求对于电网运营商和系统规划者来说非常重要，并且可以提高光伏电池混合动力车的市场价值。
在多元环境中设计零能耗、零碳...
必须做出开创性的努力来减轻气候变化日益增加的影响。在发明先进的清洁能源技术的同时，更根本的是重新思考在单一设施内设计能源系统，并将其作为一个区域共同运作。设施不应仅仅通过消费而持续被动；需要转变以更具动态地运行。在多建筑规模上设计零能耗和零碳可以发现建筑节能、脱碳、需求灵活性和弹性的机会，而这些机会在单个建筑规模上是无法获得的。如果没有创新工具来评估众多可能性，这种方法可能会具有挑战性。作为一项调查结果，我们重点介绍了使用校园规模的能源建模平台 URBANopt™ 来扩建位于科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室 (NREL) 南桌山校区。项目增长包括设计三座新的全电动、零能耗和零碳混合用途建筑（研究实验室和办公空间的组合）。这项调查对于 NREL 实现其运营足迹的净零排放至关重要，这将在未来十年分阶段实现。利用 URBANopt 的功能，我们评估了 1) 高性能建筑节能和脱碳措施、2) 第四代区域供热和制冷 (4 th GDHC) 系统、3) 优化的现场发电和储能资产，以最低的生命周期成本实现零能耗和零碳目标，以及 4) 成本最优的分布式能源技术组合、调度策略和相关容量，以提高电网中断的弹性。这项工作通过多建筑规模的真实案例研究展示了 URBANopt 的用途和功能，揭示了零能耗和零碳目标的挑战和机遇，并提供了未来设计师在追求脱碳建筑环境时可以考虑的关键策略。
原创科学论文《巴基斯坦工业需求的混合微电网规划、规模和优化》
摘要：工业部门对每个国家的经济增长都具有重要意义。巴基斯坦的能源危机已成为该国经济发展的主要绊脚石。许多工业过程需要不间断供电；即使是微不足道的停电也可能造成数百万美元的损失。巴基斯坦“负荷削减”的主要原因是其大部分能源来自化石燃料，而化石燃料的价格和需求不断上涨。大多数工业和商业客户在电网供应不可用时使用柴油发电机 (D i G ) 作为可靠的替代电力来源。在负荷削减时段使用 D i G 会增加每千瓦时的能源成本 (COE )，也会增加环境排放。巴基斯坦拥有广泛的可再生能源，如生物能源、风能、太阳能、水力发电、地热能等。本文特别强调了在巴基斯坦费萨拉巴德实施工业微电网。微电网的预期效益主要分为三类：降低成本、节省燃料和改善环境排放。本工作的优化目标是最大化这些优势。此外，在设计混合微电网系统时，它会遇到许多设计挑战，例如组件的尺寸、系统可行性、COE、系统可靠性等。这项研究有助于正在进行的混合微电网系统研究，并提请关注考虑多种技术经济因素的最佳设计和尺寸，包括净现值（NPC）、COE、供应可靠性、容量短缺约束、电池充电状态（SOC）、调度策略、光伏发电和光伏阵列跟踪系统。研究了不同的案例；使用（可再生能源混合优化模型）HOMER 解决微电网规模、技术经济探索、敏感性分析和环境影响。结果表明，所提出的系统的 COE 和环境排放已显着减少。关键词：环境排放；化石燃料；HOMER；工业微电网；巴基斯坦能源危机，可再生资源 1 引言
TouringMachines：一种动态、合理、移动代理的架构
自动化工厂、核电站、电信中心和空间站等设施的计算机控制操作环境正变得越来越复杂。随着这种复杂性的增长，使用集中管理和调度策略来控制此类环境将变得越来越困难，这些策略既能应对意外事件，又能灵活应对可能随时间发生的操作和环境变化。解决这个问题的一个越来越有吸引力的方法是将此类操作的控制权分配给许多智能的、完成任务的计算代理。现实世界领域可能由多个代理填充。在这样的领域中，代理通常会执行许多复杂的任务，需要在一定程度上关注环境变化、时间约束、计算资源界限以及代理的短期行动可能对其长期目标产生的影响。在现实世界中运作意味着必须在时间和空间的多个粒度级别上处理意外事件。虽然代理必须保持反应能力才能生存，但如果代理要与其他代理协调其行动并以有效的方式处理复杂任务，则需要一定程度的战略和预测决策。本论文提出了一种新的集成代理架构，旨在为理性、自主、移动的代理提供在动态、实时、多代理领域中执行复杂、资源受限任务通常所需的各种行为。在调查了一系列现有架构并充分考虑了在特定领域中产生有效、稳健和灵活行为的要求后，通过集成许多审议和非审议控制功能，设计了最终的软件控制架构——TouringMachine 代理架构。这些功能以分层方式排列，组合起来赋予代理丰富的反应、目标导向、反思和预测能力。认识到代理的内部配置、任务环境和随后的行为库之间存在的复杂关系，代理架构已与功能丰富的仪器化模拟测试平台结合实施。该测试平台允许创建多种单智能体和多智能体导航任务场景，已用于评估架构的实用性并确定其一些主要优点和缺点。
TouringMachines：动态、合理、移动代理的架构
自动化工厂、核电站、电信中心和空间站等设施的计算机控制操作环境正变得越来越复杂。随着这种复杂性的增长，使用集中管理和调度策略来控制此类环境将变得越来越困难，这些策略既能应对意外事件，又能灵活应对可能随时间发生的操作和环境变化。解决这个问题的一个越来越有吸引力的方法是将此类操作的控制权分配给许多智能的、能够完成任务的计算代理。现实世界领域可能由多个代理组成。在这样的领域中，代理通常会执行许多复杂的任务，这些任务需要在一定程度上关注环境变化、时间限制、计算资源界限以及代理的短期行动可能对其长期目标产生的影响。在现实世界中操作意味着必须在时间和空间的多个粒度级别上处理意外事件。虽然代理必须保持反应才能生存，但如果代理要与其他代理协调行动并以有效的方式处理复杂任务，则需要一定程度的战略和预测决策。本论文提出了一种新的集成代理架构，旨在为理性、自主、移动的代理提供在动态、实时、多代理领域中执行复杂、资源受限任务通常所需的各种行为。在调查了一系列现有架构并充分考虑了在特定此类领域中产生有效、稳健和灵活行为的要求后，通过集成许多审议和非审议控制功能，设计了最终的软件控制架构——TouringMachine 代理架构。这些功能以分层方式排列，组合起来赋予代理丰富的反应、目标导向、反思和预测能力。考虑到代理的内部配置、任务环境和随后的行为库之间存在的复杂关系，代理架构已与功能丰富的仪表化模拟测试平台结合实施。该测试平台允许创建一组不同的单代理和多代理导航任务场景，已用于评估架构的实用性并确定其一些主要优点和缺点。