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申请/专利权人：东北大学;东北大学佛山研究生创新学院

摘要：本发明提供一种基于事件触发牛顿拉夫森的网内网间能量控制装置及方法，涉及能源控制技术领域。本发明将牛顿下降概念和动态事件触发通信策略嵌入到分布式优化算法的设计中，并考虑网络攻击等系统干扰，通过原对偶分析、泰勒展开和微分投影运算，通过网内网间能量控制装置的各个模块实现网内网间能量控制。本发明具有收敛速度快、无特殊初始化条件和异步通信的优点，更加灵活，易于实现。每个能源参与者可以快速获得其最优操作，并自适应地响应模型切换，而无需重置全局初始值，能减少通信交互，并显著降低对精确连续时间信息传输的依赖，也能减少通信开销和带宽等，并明确排除芝诺现象，具有更好的鲁棒性。

主权项：1.一种基于事件触发牛顿拉夫森的网内网间能量控制装置，其特征在于：该装置包括信号采集单元、数据预处理与转换单元、分布式微型处理器、显示单元和通信单元；信号采集单元包括三相电压传感器、三相电流传感器、电压电流相角传感器、质量流量传感器、温度传感器、压力传感器和气体流量传感器；通过三相电压传感器、三相电流传感器和电压电流相角传感器采集电网的三相电压Vin、三相电流Iin和电压电流相角thetain信号；通过质量流量传感器和温度传感器采集热网的质量流量min信号和供水温度TSin信号、回水温度TRin信号；通过压力传感器、气体流量传感器采集天然气网的节点压力Pin信号、气体流量fin信号；信号采集单元将采集到的信号传递给数据预处理与转换单元，作为数据预处理与转换单元的输入信号；数据预处理与转换单元包括降噪滤波处理模块、平滑处理模块和AD转换模块；数据预处理与转换单元的输入信号经过降噪滤波处理模块进行降噪，平滑处理模块进行平滑处理后输出与输入相应的输出信号，平滑处理后的输出信号作为AD转换模块的输入，完成模拟信号到数字信号的转换，而后输出至分布式微型处理器的输入端；分布式微型处理器包括求解网内信息参数模块、求解网间信息参数模块、网络攻击检测模块和数据存储单元；数据存储单元为分布式微型处理器自带的数据存储器和引脚数据寄存器，数据存储器用于存储求解过程和控制过程中的数据，引脚数据寄存器用于短期储存输入分布式微型处理器的数据和分布式微型处理器即将输出的数据；求解网内信息参数模块接收到数据预处理与转换单元输出的信息后，在引脚内自备的寄存器内等待，当网内动态事件触发机制满足时，开始执行网内分布式优化算法；求解网间信息参数模块收到由能量路由器发送来的能源互联网中网间的信息后，在引脚内自备的寄存器内等待，当网间动态事件触发机制满足时，开始执行网间分布式优化算法；当网间触发机制和网内触发机制同时满足时，首先执行网内的优化算法；通过两个求解模块的计算后，得到本地的最优操作值，即更新后的市场的能量价格、能量体的状态、功率、热能和气体的拉格朗日双乘子，进而依据计算结果控制本地的分布式能源设备；将计算后的数据寄存到分布式微型处理器的数据存储器，并寄存到发送引脚进行发送；分布式微型处理器与通信单元连接，与其他能量体进行信息交互；在信息交换的过程中，网络攻击检测模块用于对每一个计算单元都进行防御网络攻击中的协同攻击和非协同攻击的检测，对于检测到的受到网络攻击的计算单元立即进行隔离；分布式微型处理器在计算完成后将输出信号传送至显示单元进行显示；显示单元用于显示当前时刻系统运行模式、各能源个体设备是否收敛到最优状态和网内网间信息交互数据；通信单元包括接收模块和发射模块；所述接收模块包括解密模块和接收串行接口；所述发射模块包括加密模块和发射串行接口；通过所述接收串行接口接收邻居节点能量体的市场的能量价格、该能量体的状态、功率、热能和气体的拉格朗日双乘子的数据，在解密模块中进行解密后传送给分布式微型处理器进行网络攻击的检测；通信单元在动态事件触发时刻通过发射模块的加密模块将本地分布式优化算法计算之后更新的市场的能量价格、该能量体的状态、功率、热能和气体的拉格朗日双乘子进行加密后，经过发射串行接口发送至邻居节点的能量体。

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