面向时空约束实时点对点能源交易的在线分布式优化
系统与控制
2025-05-29 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
分布式可再生能源的激增引发了点对点（P2P）能源市场的形成。为了获取利润，配备光伏（PV）板甚至储能系统（ESS）的产消者可以积极参与实时 P2P 能源市场并进行能源交易。然而，在实际情况中，能源需求和可再生能源发电等系统状态具有高度不确定性，使得产消者难以做出最优的实时决策。此外，实时 P2P 能源交易可能会引发物理网络的严重问题，例如母线电压越限和线路过载。为了解决这些问题，本研究首先通过考虑 ESS 和空间物理网络约束，将实时 P2P 能源交易问题表述为时空约束的随机优化问题。为了在线处理不确定性，创新性地提出了一种改进的 Lyapunov 优化方法，通过松弛时间耦合约束将随机优化问题近似重新表述为在线问题。与最先进的在线方法相比，所提出的方法为实时 P2P 能源市场运营提供了更大的灵活性和更好的性能。此外，为了保护产消者的隐私，开发了一种基于一致性交替方向乘子法（ADMM）的在线分布式算法，通过解耦空间约束来求解重新表述的在线问题。推导了所提出的在线分布式算法的理论近优性能保证，并且可以通过最小化性能差距进一步提高其性能。仿真结果表明，所提出的在线分布式算法能够保证实时 P2P 能源市场的快速、稳定和安全的长期运行。
引用
@article{arxiv.2505.21884,
title = {Online distributed optimization for spatio-temporally constrained real-time peer-to-peer energy trading},
author = {Junhong Liu and Qinfei Long and Rong-Peng Liu and Wenjie Liu and Yunhe Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21884},
year = {2025}
}