分布式优化

摘要： 提出一种在分布式环境中利用共轭梯度法优化二次损失函数的算法,该算法利用本地子机器局部损失函数的一阶导数信息更新迭代点,在每次迭代中执行两轮通信,通过通信协作使主机器上的损失函数之和最小化.经过理论分析,证明该算法具有线性收敛性.在模拟数据集上与分布式交替方向乘子法进行对比,结果表明分布式共轭梯度算法更匹配于集中式性能.通过实验发现,增加子机器上的样本量不仅能提高收敛速度,也能降低计算误差.

摘要： 针对孤岛微电网的实时、经济调度问题,提出一种新的优化模型。该模型充分考虑了储能系统过去一段时间的购电成本和未来一段时间的运行收益,确定当前一段时间内储能系统单元的合理能源调度。微电网中的每个单元在最大限度地提高自身运行收益前提下,只需与相邻单元交换预期的电价和交易电能。经过优化后,参与经济调度的相邻单元可以同时实现电价与交易电能的一致性。引入交替方向乘子法得到最优解并对孤岛微电网在3种不同天气条件下分布式经济优化调度运行情况进行仿真,仿真结果验证了该策略模型的有效性。

摘要： 针对直流微电网的母线电压稳定,在多智能体一致性算法中加入了电压稳定函数,以运行成本最低为目标函数,结合功率平衡约束,提出一种小型光伏直流微电网的分布式能量管理策略。该策略具有较好的收敛性能,有效维持直流微电网的稳定。通过搭建直流微电网仿真模型,对仿真结果进行分析,验证了策略的有效性。

摘要： 可再生能源及电力电子设备高比例接入配电网导致谐波源密集化、分散化、广域化,传统点对点谐波治理方式已不能适用。文中以电压检测型有源电力滤波器(VDAPF)为治理设备,提出多VDAPF集中与分布式控制相结合的电网侧分布式治理方案。以观测节点电压畸变整体最优为目标,从全网层面建立分布式治理系统运行点的长时间尺度集中控制优化模型,控制指令提供了全局治理参考基准。同时,针对短时间尺度VDAPF本地运行参数集中优化控制存在的通信频繁及计算量大问题,提出面向治理分区的VDAPF本地参数分布式设定方法,依据设置的一致性算法对本地运行各次谐波控制参数进行分频设定。算例分析结果表明,所提分布式治理方案可协调控制全网谐波电压,分布式优化方法提高了本地运行参数的计算效率,具有良好的可扩展性、可靠性及鲁棒性。

摘要： 在“碳达峰”的背景下,新能源的渗透率将进一步增加,电热联合系统的灵活性欠缺难以满足日益增长的新能源消纳需求。文中提出了一种基于分散协同多阶段鲁棒调度的电热联合系统灵活性增强方法,相比传统调度方法,可充分发挥多能源储能、电热转换设备等灵活性资源应对风电出力波动的作用。首先,对含多种灵活性资源的电热联合系统进行建模,基于盒式不确定集的风电预测出力假设,并考虑到电、热系统分属于不同运营商的场景,建立了分散协同的多阶段鲁棒调度模型。为了衡量调度模型的灵活性,提出了基于线性规划灵敏度分析的多种灵活性指标。然后,提出了基于“预估-矫正”的储能状态转移方程,保证模型的凸性。接着,提出了分散协同鲁棒对偶动态规划算法,仅需较少的信息交换即可实现模型的快速求解。最后,通过算例验证了所提模型提升电热联合系统灵活性和保证风电消纳方面的有效性。

摘要： 虚拟储能电厂是实现大规模分布式储能并网的有效手段。构建了协同用户侧储能单元的分布式控制方法,使得虚拟储能电厂既可满足电网运营商的实时功率请求,又能够为配电网提供局部电压支持,有效参与电力系统辅助服务。该控制方法基于分布式优化算法,利用了一类对偶一致性交替方向乘子法,实现了所建立模型预测控制问题的完全分布式求解,能快速协调分布式储能,平抑可再生能源出力波动对电网影响。基于IEEE 33节点与119节点系统的仿真算例验证了虚拟储能电厂与该分布式模型预测控制策略的有效性。

摘要： 车联网高级安全服务中,智能网联车辆配备了摄像头,可以拍摄周围的视频,用于安全、交通监控和监视等目的。车辆将获取的视频上传到边缘计算节点后,可以对视频进行分析和备份,以满足不同的安全驾驶需求。然而,车辆连续直接向边缘计算节点上传生成的视频内容会非常消耗带宽,并消耗大量的能量。基于该问题,提出一种面向智能网联汽车边缘网络的分布式端-边协同算法。针对车联网高可靠低时延内容传输的特点,引入有限块长度编码机制。同时,引入车辆视频信息源的压缩编码功率消耗,建立车辆能耗模型。根据车辆视频信息源的视频质量要求,通过调整视频编码码率、信息源传输速率,以及车辆多路径路由的决策,提出一种完全分布式的优化算法,以提高网络资源利用率,并保证单个车辆的能耗公平性。

摘要： 由于电热综合能源系统各主体信息不共享、存在隐私保护等,区域内不同主体的自治决策和通信安全变得至关重要。为此,提出一种基于交替方向乘子法(ADMM)的电热综合能源分布式优化方法,以实现电热综合能源系统中能源集线器(EH)的自治决策和分布式优化。建立了电热综合能源系统与EH的优化调度模型,并建立了基于ADMM的电热综合能源系统分布式优化模型,实现了综合能源系统运营商与多个EH运营商的分布式功率交互。同时,采用自适应步长的方法求解所建立的模型,提高了算法的收敛性。

摘要： 本文研究了一类分布式优化问题,其目标是通过局部信息交换使由局部成本函数之和构成的全局成本函数最小.针对无向连通图,我们提出了两种基于比例积分策略的分布式优化算法.在局部成本函数可微且凸的条件下,证明了所提算法渐近收敛到全局最小值点.更进一步,在局部成本函数具有局部Lipschitz梯度和全局成本函数关于全局最小值点是有限强凸的条件下,证明了所提算法的指数收敛性.此外,为了避免智能体之间的连续通信和减少通信负担,将所提的两种分布式优化算法与事件触发通信相结合,提出了两种基于事件触发的分布式优化算法.证明了提出的事件触发优化算法不存在Zeno行为,并且在相应条件下保持了与连续通信下分布式优化算法一样的收敛性.最后,通过数值仿真验证了上述理论结果.

摘要： 结合有限时间共识算法及一阶加速算法重球法提出分布式有限时间重球法。本算法的优点为可以保证所有节点在每个周期都达到共识,同时达到与集中式重球法相同阶数的收敛速率。通过数值仿真将该算法与其他分布式优化算法应用于机器学习问题上,展现了该算法的优良性能。

摘要： 传统的电力系统经济调度没有考虑环境因素,针对环境/经济调度时通信拓扑双网络的特点,提出一种计及环境因素的电力系统分布式经济调度策略.该策略不仅考虑了通信拓扑结构的多变性,同时针对系统"即插即用"的特性进行研究.策略通过母线之间的局部信息交互传递环境/经济调度信息,采用两个并行的分布式优化算法:第一个算法是一个基于功率偏差修正项的环境/经济调度一致性算法;第二个算法计算系统中的功率偏差,该功率偏差修正项通过本地母线计算的全局功率偏差来满足功率平衡约束.通过对系统通信拓扑结构多变和"即插即用"特性的算法仿真表明所提策略的有效性.

摘要： 针对大规模在线化学结构数据库子结构检索的及时响应问题,本文将原检索流程改为流式处理方式,并将耗时最多的高亮处理步骤延后执行,从而大大加快了Web检索的响应速度.另外,研究了分布式计算在子结构检索系统中的应用,通过PC机群的强大计算能力分担在线予结构检索的用户并发访问的压力;并详细比较了分布式系统内两种通信方式的性能,测试结果表明消息通信方式的检索速度优于数据库通信方式.

摘要： 本文介绍了人工生命算法的基本原理,改进措施,研究现状,以及对未来研究的展望.人工生命算法是一种新兴的优化技术,其思想来源于达尔文进化论.利用人工生命的突现行为及人工生命可以动态地和环境相互作用的特点,实现全局寻优,在优化非线性连续多模态函数时,具有良好的全局收敛性.人工生命算法已经吸引了许多研究领域的关注,它是一种分布式优化技术,算法采用自下而上的设计方法,不需要梯度信息,为优化技术提供了一种新思路.

摘要： 随着电网规模的扩大，集中式状态估计算法因其维数过大，不易获得满足系统可观测性的足够信息以及计算速度而不再适用。针对此问题，本文利用基于区域划分的分布式并行优化模型来解决多区域电力系统状态估计问题。在传统的集中式状态估计算法的基础上，提出了在计算速度、数值精度上显著提高的分布式并行算法，且以MPI为软件平台对验证系统进行了模拟计算。并与集中式计算结果进行了比较，结果表明了该分布式算法的有效性。

摘要： 随着电网规模的扩大，集中式状态估计算法因其维数过大，不易获得满足系统可观测性的足够信息以及计算速度而不再适用。针对此问题，本文利用基于区域划分的分布式并行优化模型来解决多区域电力系统状态估计问题。在传统的集中式状态估计算法的基础上，提出了在计算速度、数值精度上显著提高的分布式并行算法，且以MPI为软件平台对验证系统进行了模拟计算。并与集中式计算结果进行了比较，结果表明了该分布式算法的有效性。

摘要： 随着电网规模的扩大，集中式状态估计算法因其维数过大，不易获得满足系统可观测性的足够信息以及计算速度而不再适用。针对此问题，本文利用基于区域划分的分布式并行优化模型来解决多区域电力系统状态估计问题。在传统的集中式状态估计算法的基础上，提出了在计算速度、数值精度上显著提高的分布式并行算法，且以MPI为软件平台对验证系统进行了模拟计算。并与集中式计算结果进行了比较，结果表明了该分布式算法的有效性。

摘要： 随着电网规模的扩大，集中式状态估计算法因其维数过大，不易获得满足系统可观测性的足够信息以及计算速度而不再适用。针对此问题，本文利用基于区域划分的分布式并行优化模型来解决多区域电力系统状态估计问题。在传统的集中式状态估计算法的基础上，提出了在计算速度、数值精度上显著提高的分布式并行算法，且以MPI为软件平台对验证系统进行了模拟计算。并与集中式计算结果进行了比较，结果表明了该分布式算法的有效性。

摘要： 本发明公开了优化分布式边缘网关的方法及分布式边缘网关系统，属于边缘计算技术领域，该方法具体实现过程如下：控制器实体控制网络交换实体创建东西向跨三层转发跟踪流表，所述东西向跨三层转发跟踪流表对后续的东西向网络连接进行匹配，并根据已匹配的数据报文，以及根据当前东西向网络连接的上下文构建跟踪列表项，纳入网络跟踪列表；网络交换实体对网络跟踪列表中的条目进行监控，并根据设定的规则触发同步机制；网关实体根据连接条目信息，同步更新自身连接跟踪列表。本发明基于现有的分布式网关，解决在边缘计算领域，突破东西向网络功能的限制，网关实体得到完整的连接上下文信息，实现正常的连接跟踪能力。

摘要： 一种用于操作DAS的方法，包括：提供能够被操作用以发送和接收无线无线电信号的一组数字远程单元(远程装置)。该组远程装置中的每个远程装置与地理区域相关联。方法还包括：提供能够被操作用以与该组远程装置通信的数字接入单元(主机)；接收该组远程装置中的一个或更多个远程装置处的上行链路信号；以及监视地理区域中的火车活动。该方法还包括：响应于确定所监视的火车活动的增加而增大与该组远程装置中的一个远程装置相关联的增益系数；响应于确定所监视的火车活动的减少而减小与该组远程装置中的另一个远程装置相关联的增益系数；以及向主机传送与该组远程装置中的所述一个远程装置以及该组远程装置中的所述另一个远程装置相关联的经比例缩放的上行链路信号。

摘要： 本发明公开了面向分布式能源的多目标多主体分布式博弈优化方法，属于电力系统自动化的技术领域。本发明针对多种分布式能源系统呈现的多目标、多约束、非线性和多主体博弈特性提出一种多目标多主体分布式博弈优化方法，根据多种分布式能源联合优化的经济型、环保性和高效性等目标需求，结合各种分布式能源自身的出力、爬坡率约束等建立多能源系统多目标联合优化模型，基于分布式协调优化理论将整体模型分解为若干个子系统多目标联合优化模型，再采用改进的多目标优化算法对其进行求解得到各子系统的Pareto解集，最终形成整个系统的最优Pareto解集，为决策者提供可靠的决策支持。

摘要： 为了提供能够减少要传输的数据容量并且以告诉开始分布式处理的分布式处理系统等。一种多个计算机(2a、2b、…)互连的分布式处理系统(1)，其中计算机(2)中的每一个设置有加载每个模块并且执行初始化处理的模块加载器(3)、从先前提供的存储装置或另一计算机获取包括用于初始化处理的命令的元数据的元数据管理单元(4)、读取并且写入存储装置或其他计算机内的文件的文件管理单元(5)、以及执行分布式批处理应用的执行容器(6)。文件管理单元(5)在所述初始化处理之后，检查在所述存储装置中是否存在包括相应模块的执行代码的执行区域，并且当执行区域不存在时，从其他计算机加载执行代码，并且写入所加载的执行代码作为执行区域。

摘要： 本发明公开了优化分布式边缘网关的方法及分布式边缘网关系统，属于边缘计算技术领域，该方法具体实现过程如下：控制器实体控制网络交换实体创建东西向跨三层转发跟踪流表，所述东西向跨三层转发跟踪流表对后续的东西向网络连接进行匹配，并根据已匹配的数据报文，以及根据当前东西向网络连接的上下文构建跟踪列表项，纳入网络跟踪列表；网络交换实体对网络跟踪列表中的条目进行监控，并根据设定的规则触发同步机制；网关实体根据连接条目信息，同步更新自身连接跟踪列表。本发明基于现有的分布式网关，解决在边缘计算领域，突破东西向网络功能的限制，网关实体得到完整的连接上下文信息，实现正常的连接跟踪能力。

摘要： 本发明涉及板料冲压成形技术领域，特别是涉及基于电磁的分布式压边优化方法及分布式电磁压边模具。本发明建立了分布式压边块的冲压仿真模型，并对该冲压仿真模型基于压边块和分析步进行初始化，并采用有限元仿真分析获取最优的压边力矩阵，从而获得压边块所对应的压边力加载线，作为对压边力的控制依据。压边操作依据分析步时长进行划分，分析步的划分结合电磁部热特性，通过在充磁或退磁之后预留一定时长将其产热散失，实现批量化生产过程中压边力的连续稳定加载。

摘要： 公开了一种分布式执行深度学习任务的优化方法和分布式系统。所述方法包括：基于深度学习任务生成计算图并分配硬件资源；对硬件资源进行分组以获取至少一个分组方案；针对每个分组方案，基于该分组方案下的因子取值对计算图包含的多个算子各自涉及的张量信息进行切分，获取多个候选切分方案；使用开销模型选出效率最优的分布式执行切分方案，用于硬件资源的深度学习任务执行。由此，通过基于设备分组的算子切分，并结合基于开销模型的优化求解，实现针对各类深度学习任务的分布式执行自动优化。进一步地，可以引入基于分组的计算图分割，还可以根据不同的优化水平对求解空间进行限制，由此能够在可控的时间内生成所需优化级别的分布式执行方案。

摘要： 一种用于操作DAS的方法，包括：提供能够被操作用以发送和接收无线无线电信号的一组数字远程单元(远程装置)。该组远程装置中的每个远程装置与地理区域相关联。方法还包括：提供能够被操作用以与该组远程装置通信的数字接入单元(主机)；接收该组远程装置中的一个或更多个远程装置处的上行链路信号；以及监视地理区域中的火车活动。该方法还包括：响应于确定所监视的火车活动的增加而增大与该组远程装置中的一个远程装置相关联的增益系数；响应于确定所监视的火车活动的减少而减小与该组远程装置中的另一个远程装置相关联的增益系数；以及向主机传送与该组远程装置中的所述一个远程装置以及该组远程装置中的所述另一个远程装置相关联的经比例缩放的上行链路信号。

摘要： 本发明涉及配电网分布式优化控制的技术领域，特别涉及一种分布式电源分组合作的配电网分布式优化控制方法，具体是将配电网内分布式电源分为一个功率控制组和多个电压控制组，各个电压控制组利用分布式一致性算法交换有功功率利用率，实现对某个节点电压的优化控制；功率控制组利用利用分布式一致性算法交换有功功率利用率，将配电网与外部电网交换的有功功率控制为给定值。该优化控制方法以分布式方式实现配电网多个目标的优化控制，具有可扩展性强，鲁棒性高和可靠性高的优化，非常适用于高渗透率分布式电源接入的配电网优化运行。

摘要： 本发明涉及配电网分布式优化控制的技术领域，特别涉及一种分布式电源分组合作的配电网分布式优化控制方法，具体是将配电网内分布式电源分为一个功率控制组和多个电压控制组，各个电压控制组利用分布式一致性算法交换有功功率利用率，实现对某个节点电压的优化控制；功率控制组利用利用分布式一致性算法交换有功功率利用率，将配电网与外部电网交换的有功功率控制为给定值。该优化控制方法以分布式方式实现配电网多个目标的优化控制，具有可扩展性强，鲁棒性高和可靠性高的优化，非常适用于高渗透率分布式电源接入的配电网优化运行。