زیرساخت IOT برای سیستم های انتقال قدرت بی سیم

The Internet of Things Infrastructure for Wireless Power Transfer Systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

زیرساخت IOT برای سیستم های انتقال قدرت بی سیم

The Internet of Things Infrastructure for Wireless Power Transfer Systems

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تحلیل مشخصات الکترومغناطیسی و طراحی بهینه سازی موتور القایی جدید بدون هسته HTS برای کاربردهای سرعت بالا

Electromagnetic Characteristic Analysis and Optimization Design of a Novel HTS Coreless Induction Motor for High Speed Operation

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تحلیل مشخصات الکترومغناطیسی و طراحی بهینه سازی موتور القایی جدید بدون هسته HTS برای کاربردهای سرعت بالا

Electromagnetic Characteristic Analysis and Optimization Design of a Novel HTS Coreless Induction Motor for High Speed Operation

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

بررسی روش های ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع مدرن

A survey of reliability assessment techniques for modern distribution networks

چکیده

مقدمه

2- قابلیت اطمینان در شبکه‌های توزیع مدرن

2-1- تولید توزیع‌شده

2-2- ذخیره‌سازی انرژی

2-3- پاسخگویی بار

2-4- خودروهای برقی

2-5- اتوماسیون ادوات حفاظتی

2-6- ریزشبکه ها

3- ارزیابی قابلیت اطمینان در شبکه‌های توزیع مرسوم

4- تکنیک های ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع مدرن

4-1- تولید توزیع‌شده

4-2- سیستم های ذخیره سازی انرژی

4-3- ریزشبکه ها

4-4- پاسخگویی به تقاضا

4-5- خودروهای برقی

4-6- اتوماسیون ادوات حفاظتی

4-7- تکنولوژی‌های ICT

5- یک مطالعه موردی: انتخاب تکنیک برآورد قابلیت اطمینان

5-1- شبکه آزمایشی

5-2- انتخاب تکنیک برآورد قابلیت اطمینان

5-3- مقایسه نتایج روش های پیاده سازی شده

6- نتیجه‌گیری

چکیده

ابزارهای تشخیص قابلیت اطمینان از لحاظ برنامه‌ریزی و مدرنیزاسیون سیستم‌های توزیع توان از اهمیت بالایی برخوردارند. در سال‌های اخیر شاهد توسعه روزافزون انرژی‌های تجدیدپذیر، تولید توزیع‌شده، ذخیره انرژی، خودروهای برقی، اتوماسیون حفاظت از دستگاه‌ها و طرح‌های پاسخ به تقاضا در شبکه‌های توزیع بوده‌ایم. تمام این تکنولوژی‌ها به نوعی در قابلیت اطمینان شبکه نقش دارند. هدف این مقاله مروری جدی است بر تکنیک‌های تعیین قابلیت اطمینان برای ارزیابی شبکه‌های توزیع، تاکید بر اهمیت کاربرد بیش از پیش منابع انرژی توزیع‌شده و کاربرد گسترده تکنولوژی‌های کنترل، حفاظت و مخابرات. در مورد هر تکنولوژی تحلیلی دقیق و تطبیقی بین تکنیک‌ها و مدل‌های مختلف که برای تعیین قابلیت اطمینان استفاده می‌شوند، همراه با دستورالعمل‌هایی در مورد کاربرد هرکدام ارائه شده‌است. برای نشان‌ دادن ویژگی‌ها و فرآیند مدل‌کردن ابزار‌های تعیین قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع مدرن، از یک مطالعه موردی استفاده خواهد شد.

6- نتیجه‌گیری
ورود تکنولوژی‌های نو به شبکه‌های توزیع مدرن (DG، ذخیره‌ انرژی، ریزشبکه‌ها، DR، خودروهای برقی، ادوات حفاظتی خودکار) فرصت‌های جدیدی برای بهبود قابلیت اطمینان فراهم کرده‌است. در این مقاله، مروری بر تکنیک‌های پیشنهادی برای برآورد قابلیت اطمینان شبکه‌های توزیع، الزامات مدلسازی و ویژگی‌های روش‌های مطرح در این زمینه مقایسه و بررسی شدند. به علاوه، برای نشان‌دادن فرآیند مدلسازی برآورد قابلیت اطمینان، از یک مطالعه موردی و مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی استفاده شد. این مقاله، آخرین پیشرفت‌ها در این زمینه و جزئیات پیاده‌سازی روش‌های برآورد قابلیت اطمینان را شامل می‌شود.
از لحاظ کلی، این مطالعه نشانگر تلاش‌های شدیدی است که روی مدلسازی ویژگی‌ها، پیچیدگی و عدم قطعیت موجود برای برآورد قابلیت اطمینان در شبکه‌های توزیع صرف می‌شود. از این لحاظ، مقالات زیادی روی ماهیت تصادفی مسائلی مثل تغییرات بار و تولید، کارایی ذخیره انرژی، تخمین ظرفیت پاسخگویی به بار و امکاناتی که توسط خودروهای برقی فراهم می‌شود، متمرکز شده‌اند.
همچنین برخی پژوهش‌ها با تمرکز بر جنبه‌های عملیاتی شبکه‌های توزیع مدرن انجام شده‌اند. جزیره‌ای‌سازی عمدی و ریزشبکه‌ها، راه‌حل خوبی برای بهبود قابلیت اطمینان عرضه هستند. برای بررسی قابلیت اطمینان در این حالت‌ها، ارزیابی کفایت تولید و بار اصلی‌ترین معیاری است که در روش‌های ارزیابی مورد توجه قرار می‌گیرد، لذا تمام عواملی که کفایت جزیره را تحت تاثیر قرار می‌دهند، در این بررسی در نظر گرفته می‌شوند.

Abstract

Reliability assessment tools are of crucial importance for planning and modernisation of distribution power systems. In recent years there has been an increased deployment of renewable energy, distributed generation, energy storage, electric vehicle, protection device automation and demand response schemes in the distribution networks. All these technologies contribute in their own way to network reliability. The objective of this paper is to provide a critical survey of the reliability assessment techniques used for the evaluation of distribution networks, emphasising the importance of an increased penetration of distributed energy resources and a more widespread application of control, protection and communication technologies. A detailed analysis and a comparison between different techniques and models used for the reliability assessment will be provided for each technology along with the guidelines for their application. A case study will be used to demonstrate the properties and the modelling procedure of the reliability assessment tools for modern distribution networks.

6- Concluding remarks

The introduction of new technologies in modern distribution networks (DG, energy storage, microgrids, demand response, electric vehicle, automated protection devices) opens up new opportunities to improve the reliability. In this paper a survey of the techniques proposed for the reliability assessment of distribution networks was presented. The modelling requirements and the properties of the methodologies in the field were compared and critically reviewed for each technology. In addition, a case study was introduced to illustrate the modelling procedure of reliability assessment techniques as well as the comparison of the results computed by the modelled techniques. The survey provides the state-of-the-art in the topic and the necessary details for the implementation of the reliability assessment techniques.

From a general point of view, the survey presented the intensive research efforts focused on modelling the features, complexities and uncertainties necessary for the reliability assessment of distribution networks. In this sense, the publications have paid significant attention to the stochastic nature of aspects like the variability of load and generation, the performance of energy storage, the estimation of demand response capacity and the opportunities introduced by electric vehicles.

Research in the field has also been focused on operational aspects of modern distribution networks. Intentional islanding and microgrids has been identified as a promising opportunity to improve the reliability of supply. To assess the reliability under this operating mode, adequacy evaluation of generation and load is the core criteria considered by the techniques. Consequently, all those factors that influence the adequacy of the island have to be considered in the assessment

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی روش های ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع مدرن

A survey of reliability assessment techniques for modern distribution networks

مدیریت توان راکتیو در رابط انتقال و توزیع با پشتیبانی از مولدهای توزیع شده – رویکرد برنامه ریزی شبکه

Reactive power management at the transmission–distribution interface with the support of distributed generators – a grid planning approach

چکیده
1 مقدمه
2 مدل شبیه سازی و فرضیات آن
2.1 ناحیه مورد مطالعه
2.2 مدل شبکه
2.3 الزامات در سطح T-D
2.4 مدل ژنراتور ها
2.5 اعتبار سنجی مدل شبیه سازی
2.6 نرمال سازی نتایج
3 ارزیابی های دسترسی به مقررات توان راکتیو توسط DG ها
3.1 روش شناسی
3.2 نتایج
4 ارزیابی نیاز جبران سازی توان راکتیو اضافی
4.1 اصول برنامه ریزی
4.2 نتایج
5 مباحث در رابطه با نتایج
6 جمع بندی و دیدگاه کلی
7 منابع

چکیده

این مطالعه، یک رویکرد برنامه ریزی شبکه را برای مدیریت توان راکتیو در سطح مشترک بین انتقال- توزیع با پشتیبانی از ژنراتور های توزیع شده (DG ها) ارائه می کند. سوال اصلی تحقیقاتی در این مقاله این  است: آیا مدیریت توان راکتیو با DG ها میتواند توان راکتیو قابل کنترل را با دسترسی بسیار بالا ایجاد کند و آیا این کار میتواند باعث کاهش و یا اجتناب از نیاز برای جبران ساز های اضافی توان راکتیو در بخش شبکه توزیع شود( مثلا جبران ساز های سوییچ مکانیکی)؟ ازین رو، ما در این مطالعه یک تحلیل دسترسی پذیری پشتیبانی توان راکتیو را برای انواع مختلف از تولید دز سطح توزیع انجام می دهیم مانند توزیع برق آبی، گرمایی، بادی و نیروگاه های فوتو ولتائیک. برای مورد پژوهی های انجام شده بر روی شبکه توزیع واقعی در آلمان، مدیریت توان راکتیو با پشتیبانی از DG ها می تواند به صورت محسوس باعث کاهش نیاز برای  دستگاه های جبران ساز توان راکتیو شود. اما، کارایی DG ها برای پشتیبانی از توان راکتیو تا حد زیادی مبتنی بر قوانین برنامه ریزی شبکه و الزامات مرتبط با سطح مشترک بین انتقال- توزیع می باشد.

1 مقدمه

افزایش فاصله انتقال و توسعه ظرفیت های انتقال باعث شده که نیاز توان راکتیو (Q) در سیستم انتقال آلمان به صورت محسوس تا سال 2030 افزایش پیدا کند [1]. علاوه بر این، تعداد نیروگاه های بزرگ متداول که این روز ها مهم ترین منابع توان راکتیو هستند، در چند سال آتی در سیستم انتقال آلمان کاهش پیدا می کنند و منابع راکتیو جدید مورد نیاز  خواهد بود. در مرجع [1و2]، به این نکته اشاره شده است که بازه توان راکتیو کلی در سیستم انتقال افزایش پیدا می کند و ازین رو ما نیازمند تجهیزات جبران سازی کم تحریک و بیش تحریک ( دراین مقاله ،عبارت کم تحریک نشان دهنده ورودی/ جبران سازی توان راکتیو در بخش شبکه یا ژنراتور های توزیع شده (DG) مشابه با یک القا گر موازی می باشد. عبارت بیش تحریک نیز نشاندهنده خروجی/ تولید راکتیو در یک شبکه یا DG مشابه با خازن موازی می باشد). که این نیاز مبتنی بر تولید خاص و رفتار نیاز و مکان یک شبکه می باشد. منابع راکتیو متفاوت دیگر در مرجع شماره [1] بررسی شده است مانند نصب کردن جبران ساز های اضافی Q ( مثلا جبران ساز های Var ایستا)، استفاده از ولتاژ های بالا برنامه ریزی شده (HV).

Abstract

This study introduces a grid planning approach for reactive power management at the transmission–distribution interface with the support of distributed generators (DGs). The main research question is: can reactive power management with DGs provide controllable reactive power with a very high availability and can this reduce or avoid the demand for additional reactive power compensators in a distribution grid section (e.g. mechanically switched compensators)? Therefore, an availability analysis of reactive power support is performed for different generation types at the distribution level, like hydro, thermal, wind and photovoltaic power plants. For the investigated case study of a real German distribution grid, reactive power management with the support of DGs could relevantly reduce the demand for additional reactive power compensation devices. However, the effectivity of DGs for reactive power support strongly depends on the applied grid planning rules and requirements at the transmission–distribution interface.

1 Introduction

Increased transport distances and the expansion of transmission capacities will increase the reactive power (Q) demand in the German transmission system significantly until the year 2030 [1]. Furthermore, the number of large conventional power plants, which are nowadays still a major reactive resource, will decrease within the next years in the German transmission system and new reactive resources will be required. In [1, 2] it is noted, that the overall reactive range in the transmission system will increase, and hence underexcited and overexcited [In this paper, the term underexcited operation describes a reactive import/consumption of a grid section or a distributed generator (DG), similar to a shunt inductor. The term overexcited operation describes a reactive export/generation of a grid section or a DG, similar to a shunt capacitor.] compensation equipment might be required, depending on the particular generation and demand behaviour and the respective grid locations. Different additional reactive resources are discussed in [1], such as the installation of additional Q compensators (e.g. static Var compensators), the use of planned high-voltage (HV) direct current converter stations or the utilisation of DGs connected to the distribution level.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مدیریت توان راکتیو در رابط انتقال و توزیع با پشتیبانی از مولدهای توزیع شده – رویکرد برنامه ریزی شبکه

Reactive power management at the transmission–distribution interface with the support of distributed generators – a grid planning approach

عملیات هوشمند شبکه های هوشمند یکپارچه با تولید توزیع شده: یک بررسی

Smart operations of smart grids integrated with distributed generation: A review

چکیده

1- مقدمه

2- انگیزه وهدف این مقاله مروری

3- فناوری شبکه هوشمند

4- مدیریت سمت تقاضا

4-1 مزایا و مراحل DSM

5- پاسخگویی سمت بار

5-1 مزایا و چالش‌ها

6- تولید پراکنده

6-1 مفهوم میکروگرید

6-2 نقش منابع انرژی تجدید پذیر و دستگاه‌های ذخیره انرژی

6-3 چالش‌ها

7-دستگاه‌های هوشمند

7-1 چالش‌های مربوط به پیاده سازی دستگاه‌های هوشمند

8-نکات کلیدی این مقاله مروری و مشاهدات

8-1 نکات کلیدی و بحث

8-2 مشاهدات

9- نتیجه گیری

چکیده

در طی چند سال اخیر، کشورهای بسیاری در دنیا علاقه قابل توجهی به فناوری شبکه هوشمند نشان داده‌اند. آن‌ها با چالش‌های بسیاری در فرایند استقرار این فناوری در سطح زمین مواجه هستند. از این روی یک تحقیق برنامه ریزی شده برای مقابله با این چالش‌ها در حال حاضر لازم است. این مقاله، توصیف دقیقی از پیشرفت‌های انجام شده در زمینه مدیریت سمت تقاضا، برنامه‌های پاسخگویی بار، تولیدپراکنده، مسائل فنی در مسیر پیشرفت و مزایای کلیدی حاصله پس از استقرار نهایی این برنامه‌ها ارائه می‌کند. منابع انرژی تجدید پذیر نیز به بخش اصلی تولید پراکنده تبدیل شده و راه حلی را برای مسائل محیطی ناشی از نیروگاه‌های برق سنتی در اختیار می‌گذارد. تعداد کمی از کشورها بر روی استقرار سیستم اندازه گیری پیشرفته کار کرده‌اند. در همین راستا، دامنه تحقیقات در برنامه‌های مختلف فناوری شبکه هوشمند بررسی شده است.

9- نتیجه گیری

در این مقاله ما مشاهده کردیم که یک شبکه هوشمند، یک فناوری نوظهور بوده و تحقیقات رو به رشدی در رشته‌ها و زمینه‌های مختلف شبکه هوشمند در حال انجام است. بسیاری از کشورهای توسعه یافته از این فناوری در شبکه الکتریسیته خود استفاده کرده‌اند. با این حال بسیاری از کشورهای دیگروجود دارند که هنوز در زمینه فناوری شبکه هوشمند رشد اندکی داشته‌اند. تعداد زیادی از مقالات پژوهشی مرور شده در بر گیرنده دانش مربوط به فناوری شبکه هوشمند، اجزای مختلف شبکه هوشمند نظیر مدیریت سمت تقاضا، پاسخ تقاضا، تولید پراکنده، دستگاه‌های هوشمند بوده‌اند. هر جزء شبکه هوشمند به طور دقیق برسی شده است و جزییات مربوط به پیشرفت، روش‌های کنترل برای بهبود فرایند، مزایای پیاده سازی و چالش‌های فنی در پیشرفت آن‌ها توضیح داده شده است. نتایج نشان داده است که ابزارهای مختلف حل مسئله نظیر الگوریتم‌های تکاملی، الگوریتم‌های پراکنده جدید، کنترل پیش بین مدل، تئوری بازی به طور پیوسته توسط محققان برای دست یابی به راه حل مسائل مدیریت انرژی سمت تقاضا استفاده شده‌اند. برای مقابله با مسائل محیطی ناشی از نیروگاه‌های برق سنتی، منابع انرژی پراکنده به عنوان یک راه حل مطرح شده است. جزییات یکپارچه سازی RER های مختلف نظیر انرژیباد، PV، وسایل الکتریکی، سیستم‌های ذخیره انرژی، نقش آن‌ها در هموار سازی منحنی تقاضا و چالش‌های پیاده سازی آن‌ها در مقاله مروری ما گنجانده شد.

Abstract

In last few years, many countries in the world have shown huge interest in smart grid technology. They are facing many challenges in the process of deployment of this technology at ground level. Hence a planned research is required to meet those challenges within time. This paper provides a detailed description of progress in the field of demand side management, demand response programs, distributed generation, technical issues in the way of their progress and key advantages, which will be received after the final deployment of these programs. Renewable energy resources are also becoming a main part of distributed generation, which provides a solution for environmental problems caused by conventional power plants. Few countries are working on the deployment of the advanced metering system. Along with this, the scope of research in various programs of smart grid technology has been explored.

9- Conclusion

In this paper, we have observed that a smart grid is an emerging technology with growing research in various fields of smart grid. Many developed countries have already started using this technology in their electricity network. But there are many other countries which are lagging in the area of smart grid technology. Large numbers of research papers have been reviewed to include best basic knowledge of smart grid technology, various smart grid components like demand side management, demand response, distributed generation, smart devices. Each component of the smart grid has been explored in detail and details of their continue progress, controlling methods for the improvement of their process, benefits with their implementation and technical challenges in their advancement have been explained in detail. It is also found that various problem solution tools like evolutionary algorithms, novel distributed algorithms, model predictive control, game theory, etc. have been frequently used by the researchers to get the solution of demand side energy management problems. To deal with the environmental issues occurring due to conventional power plants, distributed energy resources have been found as a solution. Detail of integration of various RERs like wind generation, PV generation, etc., electric vehicles, energy storage systems, their role in smoothening the demand curve and challenges in their implementation has been included in our review.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

عملیات هوشمند شبکه های هوشمند یکپارچه با تولید توزیع شده: یک بررسی

Smart operations of smart grids integrated with distributed generation: A review

تشخیص مشارکتی و توزیع شده مبتنی برای حملات تزریقی داده های نادرست در سیستم فیزیکی سایبری مبتنی بر شبکه هوشمند

Distributed host-based collaborative detection for false data injection attacks in smart grid cyber-physical system

نکات برجسته

چکیده

1- مقدمه

2- کار مرتبط

3- مدل ها و اهداف طراحی

1-3- مدل سیستم

2-3- مدل تهدید

3-3- اهداف طراحی

4- روش DHCD پیشنهادی

1-4- FDD مشارکتی

2-4- تعیین PMU سازگار(آسیب دیده)

5- ارزیابی عملکرد

1-5- کارایی الگوریتم FDD

2-5- شناسایی PMUs سازگارشده توسط سیستم اعتبار ما

6- نتیجه گیری

چکیده

حملات تزریقی داده های نادرست (FDI)، تهدیدات امنیتی مهمی برای سیستم فیزیکی سایبری (CPS) مبتنی بر شبکههوشمند محسوب می شوند، و می تواند منجر به ایجاد فواجع عظیمی در سراسر سیستم قدرت شود. با این حال، مقابله با حملات FDI در CPS مبتنی بر شبکه هوشمند، به دلیل وابستگی شدید به شبکه های اطلاعاتی آزاد چالش برانگیز است. اکثر راهحلهای موجود از نظر محاسباتی گران و بر اساس تخمین حالت (SE) در مرکز کنترل بسیار متمرکز هستند. همچنین این راهحلها بطور کلی، سطح بالایی از تضمین امنیت را فراهم نمیکند، براساس شواهدکارهای اخیر، مشخصاست که حملهکنندگان هوشمند FDI، با شناخت از ساختار سیستم، براحتی میتوانند سیستمهای تشخیصی مبتنی بر SEمربوط به حملات داده های نادرست را دور بزنند. در این مقاله، یک روش تشخیص مشارکتی و توزیع شده نوین مبتنی برهاست، به منظور رسیدگی به این چالش هاپیشنهاد شده است. ما بطور خاص از الگوریتم رای اکثریت، مبتنی بر قواعد مشترک استفاده می‌کنیم تا داده‌های اندازه‌گیری نادرست و مندرج که با واحد اندازه‌گیری فازور (PMUs) سازگار شده است، را بصورت مشارکتی تشخیص دهیم. علاوه براین، یک سیستم اعتبار بصورت خلاقانه به همراه الگوریتم بروز رسانی مبتنی بر اعتبار تطبیقی، برای ارزیابی وضعیت اجرای PMU ها طراحی شده است که با استفاده آن میتوانیم بصورت آشکار حملات FDI را مشاهده کنیم. آزمایشات شبیه سازی جامعی با داده های اندازه گیری زمان واقعی انجام میدهیم که با استفاده از شبیه ساز پاور ورلد حاصل شده است، و نتایج عددی اثربخشی طرح پیشنهاد ما را تایید میکند.

مقدمه

سیستم فیزیکی سایبری (CPS) مبتنی بر شبکه هوشمند، برای تسهیل در تحویل توان بصورت دقیق، با کارامدی بالا و اطمینان پذیر، و همچنین بهره مندی و یکپارچه سازی از انرژی پایدار طراحی‌شده‌است [22,40]. باوجود مزایای بلقوه CPS مبتنی بر شبکه هوشمند، تهدیدهای اساسی وجود دارد که می تواند امنیت سیستم را به خطر بیندازد، و در نتیجه تاثیرات زیادی بر ثبات جامعه میگذارد [22,9,17,21] (در شکل1، نمای سیستم یک CPS مبتنی بر شبکه هوشمند را مشاهده کنید).

نتیجه گیری

دراین مقاله، ما یک روش DHCD نوین برای شناسایی و تضعیف حملات FDI در CPS مبتنی بر شبکه هوشمند پیشنهاددادیم. بطورخاص، مشخصات قواعد براساس سیستم تشخیص مشارکتی و زمان – واقعی به جهت شناسایی داده‌های اندازه گیری غیرعادی طراحی شد. علاوه براین، یک سیستم اعتبار جدید با الگوریتم ARU برای ارزیابی وضعیت اجرای PMU ها ارائه شد، که می تواند برای شناسایی PMU های سازگار، مورد استفاده قرارگیرد. سپس ما مطلوبیت رویکرد پیشنهادی را با استفاده از شبیه سازی سیستم قدرت 39 گذرگاه IEEE بررسی کردیم.

همانطور که قبلا بحث شده است، روش ما برای شناسایی فعالیت های مخربی طراحی شده است که منجر به نامتعارفی داده های اندازهگیری می شود. کار آینده شامل گسترش رویکرد پیشنهاد شده برای گرفتن خطاهای سیستم قدرت است( به عنوان مثال، توزیع ولتاژ، مدار باز و اتصال کوتاه)

Abstract

False data injection (FDI) attacks are crucial security threats to smart grid cyber-physical system (CPS), and could result in cataclysmic consequences to the entire power system. However, due to the high dependence on open information networking, countering FDI attacks is challenging in smart grid CPS. Most existing solutions are based on state estimation (SE) at the highly centralized control center; thus, computationally expensive. In addition, these solutions generally do not provide a high level of security assurance, as evidenced by recent work that smart FDI attackers with knowledge of system configurations can easily circumvent conventional SE-based false data detection mechanisms. In this paper, in order to address these challenges, a novel distributed host-based collaborative detection method is proposed. Specifically, in our approach, we use a conjunctive rule based majority voting algorithm to collaboratively detect false measurement data inserted by compromised phasor measurement units (PMUs). In addition, an innovative reputation system with an adaptive reputation updating algorithm is also designed to evaluate the overall running status of PMUs, by which FDI attacks can be distinctly observed. Extensive simulation experiments are conducted with real-time measurement data obtained from the PowerWorld simulator, and the numerical results fully demonstrate the effectiveness of our proposal.

Introduction

Smart grid cyber-physical system (CPS) is designed to facilitate highly efficient, accurate, and reliable power delivery as well as sustainable energy integration and utilization [22,40]. Despite the potential benefits of a smart grid CPS, there are underlying threats that could jeopardize the security of the system and consequently, have a cascading effect on the stability of the society [22,9,17,21] (see Fig. 1 the system view of a smart grid CPS).

Conclusion

In this paper, we proposed a novel DHCD method to identify and mitigate FDI attacks in smart grid CPS. Specifically, a rule specification based real-time collaborative detection system was designed to identify the anomalies of measurement data. In addition, a new reputation system with an ARU algorithm was presented to evaluate the overall running status of the PMUs, which can be used to identify compromised PMUs. We then demonstrated the utility of the proposed approach using simulations of the IEEE 39-bus power system.

As previously discussed, our method is designed to detect the malicious activities resulting in the anomaly of measurement data. Future work would include extending the proposed approach to capture power system faults (e.g., voltage disturbance, open circuit, and short circuit).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تشخیص مشارکتی و توزیع شده مبتنی برای حملات تزریقی داده های نادرست در سیستم فیزیکی سایبری مبتنی بر شبکه هوشمند

Distributed host-based collaborative detection for false data injection attacks in smart grid cyber-physical system

الگوریتم خوشه‌بندی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم با کارایی انرژی مبنی بر روشی فراابتکاری پیشرفته

Energy efficient clustering protocol based on improved metaheuristic in wireless sensor networks

چکیده
1- مقدمه
2- کارهای مرتبط
3- روش های فراتکاملی استاندارد الگوریتم کلونی زنبور عسل (ABC)
3-1- مرحله شروع به کار
3-2- مرحله به کارگیری زنبور کارگر
3-3- مرحله زنبور ناظر
3-4- مرحله زنبور دیده بان
4- انواع الگوریتم ABC
5- سهم نویسنده
6- الگوریتم فراتکاملی بهبود یافته کولونی زنبور (iABC)
6-1- مرحله بهبود یافته آغاز به کار
6-2- معادله جستجوی بهبود یافته راهکار
7- روش Beecluster- پروتکل پیشنهادی خوشه بندی
7-1- نشانه گذاری ها برای مدل شبکه
7-2- موقعیت بهینه BS
7-3- مرحله انتخاب بهینه CH
7-4- مرحله تشکیل خوشه
7-5- مرحله ارسال داده
8- نتایج شبیه سازی و بحث
9- نتیجه گیری
منابع

چکیده

خوشه‌بندی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN) با حفظ بهره‌وری انرژی یک مسئله بهینه‌سازی NP-hard است. برای طراحی مکانیزم‌های خوشه‌بندی با حفظ بهره‌وری انرژی در WSNها از حوزه‌های مختلف هوش محاسباتی (CI) از جمله الگوریتم‌های تکاملی (EA)، یادگیری تقویتی (RL)، سیستم‌های ایمنی مصنوعی (AIS) و جدیدتر از همه کلونی مورچه مصنوعی (ABC) استفاده شده است. به دلیل کاربرد آسان و ماهیت تطبیقی ABC، این الگوریتم از سایر الگوریتم‌های فرااکتشافی مبتنی بر جمعیت، محبوبیت بیشتری برای حل مسائل بهینه‌سازی در WSN پیدا کرده است. اما معادله جستجوی این الگوریتم که در اکتشاف نسبتاً ضعیف است و نیاز به ذخیره یک سری پارامتر کنترلی دارد، منجر به ناکارآمدی آن شده است. بنابراین ما یک الگوریتم فراتکاملی کلونی زنبور عسل بهبود یافته (iABC) را ارائه می‌دهیم که معادله جستجوی آن برای افزایش قابلیت‌های اکتشافی الگوریتم، بهبود یافته است. بعلاوه ما برای افزایش نرخ همگرایی سراسری متاهیوریستک پیشنهادی، یک تکنیک نمونه برداری جمعیتی پیشرفته از طریق توزیع تی – استیودنت ارائه می‌دهیم که فقط به محاسبه و ذخیره یک پارامتر کنترلی نیاز دارد و به همین دلیل بهره‌وری روش فراتکاملی پیشنهادی را افزایش می‌دهد. روش فراتکاملی پیشنهادی همزمان با داشتن حداقل میزان نیاز به حافظه، منجر به حفظ تعادل بین اکتشاف و بهره برداری می‌شود. بعلاوه استفاده از توزیع تی – استیودنت فشرده که برای اولین بار مطرح می‌شود، این الگوریتم را با نیازهای سخت‌افزاری محدود WSN مناسب کرده است. همچنین یک پروتکل خوشه‌بندی با بهره‌وری انرژی بر اساس روش فراتکاملی iABC معرفی می‌کنیم که از قابلیت‌های روش فراتکاملی ذکر شده برای پیدا کردن سرخوشه بهینه و بهبود بهره‌وری انرژی در WSN استفاده می‌کند. نتایج شبیه سازی‌ها نشان می‌دهد که پروتکل خوشه‌بندی پیشنهادی از نظر تحویل بسته‌ها، توان عملیاتی، مصرف انرژی، طول عمر شبکه و تاخیر (که به عنوان معیار کارایی در نظر گرفته شده) بهتر عمل می‌کند.

9- نتیجه گیری

این مقاله روش فراتکاملی iABC را براساس اولین cPDF نوع Student-t خود و معادله جستجوی بهبود یافته راهکار الهام گرفته شده از DE به نام ABC/rand-to-opt/1 را به منظور بهبود قابلیت های بهره برداری و نرخ همگرایی فراتکاملی ABC ارائه می کند. به منظور نمایش بهبود، فراتکاملی پیشنهادی براساس توابع معیار تک و چند حالته با فراتکاملی استاندارد مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین روش Beencluster پیشنهاد داده شده است که یک پروتکل خوشه بندی براساس فراتکاملی پیشنهادی برای شبکه های WSN است که CHهای بهینه را براساس معادله جستجوی بهبود یافته و یک تابع تناسب موثر انتخاب می کند. علاوه بر این، موقعیت بهینه BS از طریق ارزیابی تحلیلی معادلات انرژی در شبکه های WSN محاسبه شده است. در نهایت، عملکرد پروتکل پیشنهادی با پروتکل های برای اثبات اعتبار آن براساس معیارهای مختلف مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش Beecluster تقریباً بین 29 تا 127 درصد انرژی کمتری نسبت به پروتکل های دیگر مصرف می کند و طول عمر شبکه را به میزان 14 تا 19 درصد افزایش می دهد و درعین حال بیشترین تعداد پکت را با حداقل تاخیر انتها به انتها در سناریوهای مختلف شبکه WSN تحویل می دهد. اهمیت موقعیت بهینه BS نیز با کاهش درصد در مصرف انرژی در طی تغییر مسافت با تعداد نودهای حسگر مورد تحلیل قرار گرفته است. پروتکل پیشنهادی می بایست در سناریو واقعی از نودهای حسگر پیاده سازی شود تا عملکرد واقعی آن ارزیابی شود.

Abstract

Energy efficient clustering is a well accepted NP-hard optimization problem in Wireless sensor networks (WSNs). Diverse paradigm of Computational intelligence (CI) including Evolutionary algorithms (EAs), Reinforcement learning (RL), Artificial immune systems (AIS), and more recently, Artificial bee colony (ABC) metaheuristic have been used for energy efficient clustering in WSNs. Due to ease of use and adaptive nature, ABC arose much interest over other population-based metaheuristics for solving optimization problems in WSNs. However, its search equation, which is comparably poor at exploitation and require storage of certain control parameters, contributes to its insufficiency. Thus, we present an improved Artificial bee colony (iABC) metaheuristic with an improved solution search equation to improve its exploitation capabilities. Additionally, in order to increase the global convergence of the proposed metaheuristic, an improved population sampling technique is introduced through Student0 s − t distribution, which require only one control parameter to compute and store, hence increase efficiency of proposed metaheuristic. The proposed metaheuristic maintain a good balance between exploration and exploitation search abilities with least memory requirements, moreover the use of first of its kind compact Student0 s − t distribution, make it suitable for limited hardware requirements of WSNs. Further, an energy efficient clustering protocol based on iABC metaheuristic is introduced, which inherit the capabilities of the proposed metaheuristic to obtain optimal cluster heads (CHs) and improve energy efficiency in WSNs. Simulation results shows that the proposed clustering protocol outperforms other well known protocols on the basis of packet delivery, throughput, energy consumption, network lifetime and latency as performance metric.

9- Conclusions

This paper presents an iABC metaheuristic, based on first of its kind student’s-t cPDF and DE inspired improved solution search equation ABC/rand-to-opt/1, to improve exploitation capabilities a well as convergence rate of existing ABC metaheuristic. To demonstrate its improvement, we evaluated the proposed metaheuristic on scalable uni-modal and multi-modal benchmark functions with standard metaheuristic. Further, we proposed Beecluster, a clustering protocol based on the proposed metaheuristic for WSNs, which selects optimal CHs based on an improved search equation and an efficient fitness function. In addition to this , we calculated optimal position of BS, through analytical evaluation of energy equations in WSNs. At last we compare the performance of the proposed protocol with other protocols to prove its validness over various performance metrics. Simulation results show that Beecluster consumes approximately 29 % to 127% less energy as compared to other protocols and prolong network life approximately by 14 % to 19 % while delivering highest number of packets with minimum end-to-end delay in diverse WSNs scenarios. The significance of optimal BS position is also analysed with percentage reduction in energy consumption over varying distance with number of sensor nodes. Further, the proposed protocol needs to be implemented on real test bed scenario of sensor nodes, which are deployed to work on a real world application framework to judge its performance.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

الگوریتم خوشه‌بندی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم با کارایی انرژی مبنی بر روشی فراابتکاری پیشرفته

Energy efficient clustering protocol based on improved metaheuristic in wireless sensor networks

بررسی اثر استراتژی مناقصه اپراتور پارکینگ وسایل نقلیه برقی در بازارهای روز پیش رو و زمان واقعی بر قابلیت اعتماد سیستم قدرت

Assessing the Effect of Bidding Strategy of an Electric Vehicle Parking Operator (EVPO) in the Day-Ahead and Real-Time Markets on the Power System Reliability

چکیده
I- مقدمه
II- بیان مساله
الف- پیش بینی قیمت
ب- استراتژی مناقصه DA
ج- استراتژی مناقصه RT
IV- نتایج عددی
الف- داده ها
ب- نتایج
ج- ارزیابی اثر استراتژی مناقصه بر قابلیت اطمینان سیستم
V- نتیجه گیری
منابع

چکیده

علاوه بر مزایای زیست محیطی استفاده از وسایل نقلیه برقی (EV)، حضور EV در محوطه پارکینگ، به عنوان مصرف کننده یا مولد انرژی، منجر به تغییرات گسترده ای درعملکرد سیستم های قدرت شده است. اپراتور پارکینگ وسیله نقلیه برقی (EVPO) می تواند به صورت استراتژیکی به خرید و فروش برق در هر دو بازار روز پیش رو زمان واقعی بپردازد. در اینجا، تاثیر استراتژی مناقصه EVPO مبتنی بر اشتهای ریسک در نظر گرفته شده است. از مدل احتمالاتی کامل EV در محدوده پارکینگ برای تعیین زمان مجاز برای فرآیندهای شارژ و دشارژ باتری استفاده می شود. مدل پیشنهادی در یک مطالعه موردی واقع گرایانه بر تابعی در حالت جزیره ای اِعمال شد و هزینه انرژی عرضه نشده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که یک استراتژی پرریسک علاوه بر مبادله قدرت بیشتر در بازار زمان واقعی نه تنها تامین کننده و متضمن الزامات SOC صاحب خودرو برای سفرهای روزانه است بلکه قابلیت اطمینان سیستم را نیز بهبود می بخشد.

5- نتیجه گیری

در مقاله حاضر، رویکردی برای استخراج استراتژی مناقصه بهینه EVPO در هر دو بازار DA و RT بر اساس اشتهای ریسک ارائه شده است. دو استراتژی ریسک اتخاذ شده بر مناقصه، مطلوبیت و قدرت مبادله شده در بازارهای مذکور تاثیر می گذارند. نتایج نشان می دهد که عملکرد این استراتژی ها به تفاوت بین قیمت های بازار DA و RT بستگی دارند. برای مثال، زمانی که اغتشاشی وجود داشته و سیستم مجبور است در حالت جزیره ای کار کند (یعنی قیمت RT بالاتر از قیمت DA است)، یک استراتژی پرریسک می تواند قدرت بیشتری را با قیمت بالاتری به شبکه بفروشد و ENS کاهش می یابد. در این حالت، برای EVPO خرید در بازار DA با قیمت پایین و سپس فروش انرژی در بازار RT با قیمت بالا، سودمند خواهد بود.

Abstract

Besides environmental benefits of using electric vehicles (EVs), the presence of EVs in the parking lots, acting as the power consumer or generator, have created widespread changes in the operation of power systems. The Electric Vehicle Parking Operator (EVPO) can strategically purchase and sell power in both the day-ahead and the real-time markets. Here, the effect of bidding strategy of an EVPO based on risk appetite is considered. A complete probabilistic model of the EVs in the range of parking is used to determine the allowed times of battery charge and discharge processes. The proposed model is applied on a realistic case study, forced to function in island mode, and the cost of energy not supplied is investigated. Results show that a risky strategy in addition to trading more power in the real-time market, not only supplies and guarantees the car owners’ SOC requirement for daily trips, but also improves the reliability of the system.

V- CONCLUSION

In this paper, an approach to derive the optimal bidding strategy of an EVPO in both DA and RT markets based on risk appetite is proposed. The two risk strategies adopted influence the bidding, utility and power traded in the mentioned markets. The results indicate that the performance of these strategies depend on the difference between DA and RT market prices. For example, when there is a disturbance and system is forced to work in the island mode (i.e., RT prices are higher than DA prices), a risky strategy can sell more power with higher prices to the network and decreases the ENS. In this case, it will be beneficial for EVPO to buy in the DA market at low prices and then to sell energy in the RT market at high prices.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی اثر استراتژی مناقصه اپراتور پارکینگ وسایل نقلیه برقی در بازارهای روز پیش رو و زمان واقعی بر قابلیت اعتماد سیستم قدرت

Assessing the Effect of Bidding Strategy of an Electric Vehicle Parking Operator (EVPO) in the Day-Ahead and Real-Time Markets on the Power System Reliability

امکان سنجی سیستم خودرو به شبکه: تحلیل فنی و اقتصادی از ذخیره انرژی مبنی بر EV

Vehicle-to-grid feasibility: A techno-economic analysis of EV-based energy storage

چکیده
1- مقدمه
2- روش‌شناسی
2-1- تحلیل سناریو
2-2- شبیه‌سازی مونت کارلو
2-3- مدلسازی محیط، ورودی‌ها و پیاده‌سازی
3- تجزیه تحلیل و بحث
3-1- مشخصات مصرفی خودرو
3-2- ارزیابی درآمد خودرو
3-3- ارزیابی درآمد ساختمان
3-4- تحلیل جریان نقدینگی با تخفیف
3-5- ارزیابی حساسیت
4- نتیجه‌گیری
منابع

چکیده

در این تحقیق، توانایی بالقوه خودرو الکتریکی برای کسب درآمد از طریق تامین انرژی ساختمان‌های تجاری در کنار درآمد حاصله از بازارهای خدماتی جانبی در انگلستان مورد ارزیابی قرار گرفته‌است. یک مدل ترکیبی سری زمانی/ محیط شبیه‌سازی آماری با استفاده از داده‌های واقعی توصیف شده‌است که برای تحلیل تجارت الکتریسیته با سیستم خودرو به شبکه به خودرو، ساختمان‌ها و بازار اعمال شده‌است. پارامترهای کلیدی برای این منظور شامل قیمت فروش الکتریسیته خودرو الکتریکی، هزینه استهلاک باتری و قیمت زیرساخت‌هاست. سه سناریوی خودرو به شبکه توسط داده‎‌های گردش خودروهای مخزن، شاخص قیمت‌گذاری بازار و تقاضای نیم‌ساعته الکتریسیته برای یک ساختمان تجاری موردارزیابی قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد که تامین انرژی برای بازارهای عمده الکتریسیته با درآمد اضافی ناشی از بازار ظرفیت، منجر به بیشترین بازگشت پیش‌بینی شده سرمایه و تولید یک خودرو مجزا به ارزش خالص حدود 8400 یورو می‌شود. این هزینه تامین انرژی برای یک حامل به مدت 10 سال برای سه بار در هفته و برای بازار نیم‌ساعته روز بعد است و شامل هزینه نصب زیرساخت خودرو به شبکه‌است. تحلیل‌ها همچنین نشان می‌دهند که تولید درآمد خالص به شدت تحت‌تاثیر هزینه‌های استهلاک باتری مربوط به چرخه سیستم خودرو به شبکه‌ است.

4- نتیجه‌گیری

در این مقاله، توانایی بالقوه خودروهای برقی برای کسب درآمد از طریق تامین انرژی ساختمان‌های تجاری و درآمد جمع‌شده از بازارهای سرویس کمکی در انگلستان بررسی شده‌است. نتایج نشان می‌دهند که پیاده‌سازی V2G در انگلستان می‌تواند در برخی سناریوهای خاص از لحاظ انرژی تأمین‌شده برای ساختمان‌ها به صورتی که در این پژوهش بررسی شد، یک منبع درآمد برای مالکان خودروهای برقی باشد. همچنین یافته‌ها نشان می‌دهند که هزینه استهلاک باتری و شارژ مجدد خودرو پس از خدمات V2G اثر قابل توجهی روی خودروها به لحاظ قابلیت تأمین انرژی برای خدمات V2G دارد. به خاطر هزینه‌های نسبتا بالای استهلاک باتری مربوط به چرخه V2G، بازار تجارت عمده و بازار ظرفیت، بیشترین درآمد را پس از کسر هزینه‌های استهلاک با مقدار NPV ای در حدود 8400 یورو به ازای هر خودرو در طول یک بازه سرمایه‌گذاری 10ساله تامین می‌کنند. این موضوع به خاطر هزینه برق (برحسب KWh) بالاتر به نسبت سایر سناریوهای ارزیابی شده، است. مقدار کمی از مصرف شخصی ساختمان برای سه‌گانه و کاهش پیک تقاضا تولید می‌شود، در حالی که ثابت شده‌است تأمین خدمات STOR کمترین پایداری و مقدار درآمد دارد که جبران هزینه‌های استهلاک باتری را نیز نمی‌کند. حساسیت‌های مربوط به پارامترهای خاص ورودی از جمله سطح تعرفه‌ها نیز قابل توجه بودند، یعنی مورد تجاری V2G در صورت تغییرات کوچک در هزینه‌ها در معرض خطر قابل توجهی قرار دارد. در هر حال، این مسئله پتانسیل قابل توجهی را فراهم می‌کند، به طور مثال با کاهش قیمت باتری، هزینه های استهلاک باتری کاهش پیدا کرده، بنابراین باعث تولید سود بالقوه بیشتر در سناریوهای بررسی‌شده می‌شود.

Abstract

The potential for electric vehicles to obtain income from energy supplied to a commercial building together with revenue accruing from specific ancillary service markets in the UK is evaluated in this work. A hybrid time-series/probabilistic simulation environment using real-world data is described, which is applied in the analysis of electricity trading with vehicle-to-grid to vehicles, buildings and markets. Key parameters are found to be the electric vehicle electricity sale price, battery degradation cost and infrastructure costs. Three vehicle-to-grid scenarios are evaluated using pool vehicle trip data, market pricing index data and half-hourly electricity demand for a commercial building. Results show that provision of energy to the wholesale electricity market with additional income from the capacity market results in the greatest projected return on investment, producing an individual vehicle net present value of ∼£8400. This is over 10 years for a vehicle supplying energy three times per week to the half-hour day-ahead market and includes the cost of installing the vehicle-to-grid infrastructure. The analysis also shows that net income generation is strongly dependent upon battery degradation costs associated with vehicle-to-grid cycling.

4- Conclusions

The potential for EVs to obtain income from energy supplied to a commercial building together with revenue accruing from specific ancillary service markets in the UK has been evaluated. The results indicate that implementation of V2G in the UK could provide a significant source of income in specific scenarios, in terms of energy supplied to the buildings as analysed here and to the owners of the EV assets. It was found that the cost of battery degradation and re-charging of the vehicle after V2G services has a significant impact on the feasibility of EVs to provide energy for V2G services. Due to the relatively high battery degradation costs associated with V2G cycling, wholesale market trading together with participation in the capacity market provided the highest income generation after the degradation costs were accounted for, with an NPV of around £8400 per vehicle over a 10-year investment period. This is due to the payment per kW h of electricity being highest for this market compared to the other scenarios evaluated. Less value is generated from building self-consumption for triad and peak demand reduction, whilst the provision of STOR services proved to be the least viable, with income payments failing to meet battery degradation costs. Sensitivities associated with specific input parameters such as tariff levels were found to be significant, meaning the business case for V2G is subject to significant risk if for small variations in costs. However, this also offers significant potential, for example with falling battery costs, degradation costs decrease, thus generating a greater profit potential within the scenarios evaluated.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

امکان سنجی سیستم خودرو به شبکه: تحلیل فنی و اقتصادی از ذخیره انرژی مبنی بر EV

Vehicle-to-grid feasibility: A techno-economic analysis of EV-based energy storage

کنترل اجماع مقیاس پذیر مبنی بر حالت لغزشی ∞H برای سیستم های چندعاملی خطی با اختلال ها

H∞ sliding mode based scaled consensus control for linear multi-agent systems with disturbances

چکیده

1- مقدمه

2- فرمول بندی مساله

2-1- نظریه گراف جبری

2-2- توصیف مدل

3- نتایج اصلی

3-1- کنترل پسخورد حالت توزیع شده مبتنی بر SMC ∞H

3-2- کنترل پسخورد خروجی توزیع شده مبتنی بر SMC ∞H

3-3- توسعه SMC ∞H توزیع شده به سیستم های چند عاملی تحت توپولوژی سوئیچینگ

4- نتایج عددی

5- نتیجه گیری

منابع

چکیده

این مقاله مشکل کنترل اجماع مقیاس پذیر سیستم های چند عاملی شبکه ای به همراه پویایی (دینامیک) اتصال خطی و اختلال های خارجی را مورد مطالعه قرار می دهد. روش کنترل حالت لغزشی (SMC) توزیع شده ∞H مبتنی بر پسخورد (فیدبک) حالت اولین بار با طراحی تابع لغزشی از نوع یکپارچه ایجاد شده است و وضعیت نابرابری ماتریس خطی (LMI) ارائه شده است که می تواند حالت های تمامی عامل هایی را مشخص نماید که به اجماع مقیاس پذیر با شاخص تضعیف اختلال ∞H بر روی سطح لغزشی دست می یابند. قانون SMC تطبیقی توزیع شده به همراه قانون تطبیقی به روز شده پیشنهاد داده شده است به طوری که سطح لغزشی قابل دستیابی است. سپس پسخورد خروجی مبتنی بر H∞ SMC با طراحی مشاهده کننده توزیع شده در نظر گرفته می شود و یک قانون SMC برای دستیابی به حرکت (جنبش) مبتنی بر تخمین های حالت مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. یک LMI مبتنی بر شرایط کافی برای اجماع مقیاس پذیر به همراه شاخص تضعیف اختلال ∞H کل سیستم حلقه بسته استخراج شده است. در نهایت، H∞ SMC توزیع شده پیشنهادی برای حل مساله کنترل اجماع مقیاس پذیر مربوط به سیستم های چند عاملی شبکه ای تحت توپولوژی سوئیچینگ توسعه داده شده است. همچنین یک مثال نیز برای نمایش اثربخشی روش های پیشنهادی ارائه شده است.

5- نتیجه گیری

این مقاله مساله کنترل اجماع مقیاس پذیر مربوط به سیستم های چند عاملی شبکه ای همراه با پویایی ارتباط خطی و اختلال های خارجی را مورد بررسی قرار می دهد. طراحی H∞ SMC سنتی به طراحی H∞ SMC توزیع شده توسعه داده شده است تا اجماع مقیاس پذیر مقاوم به ترتیب تحت توپولوژی ثابت جهت دار و توپولوژی سوئچینگ حل شود که در آن هر دو طراحی پسخورد حالت توزیع شده و پسخورد خروجی توزیع شده ایجاد شده است. با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف و تکنیک LMI، به ترتیب تابع لغزشی یکپارچه ایجاد می شود و قانون SMC توزیع شده ساخته می شود که می تواند تضمین نماید که حالت های تمامی عامل ها می توانند بر روی سطح لغزشی رانده شوند و به اجماع مقیاس پذیر به همراه شاخص تضعیف اختلال H∞ دست می یابند.

Abstract

This paper studies the scaled consensus control problem of networked multi-agent systems with linear coupling dynamics and external disturbances. A state feedback based distributed H∞ sliding mode control (SMC) approach is firstly established by designing integral-type sliding function, and a linear matrix inequality (LMI) based sufficient condition is given, which can guarantee the states of all agents achieving scaled consensus with H∞ disturbance attenuation index on sliding surface. A distributed adaptive SMC law with adaptive updated law is proposed such that the sliding surface is reachable. Then, the output feedback based distributed H∞ SMC is considered by designing distributed observer, and a SMC law is synthesized for the reaching motion based on the state estimates. A LMI based sufficient condition for the scaled consensus with H∞ disturbance attenuation index of the overall closed-loop system is derived. At last, the proposed distributed H∞ SMC is further extended to solve the scaled consensus control problem of networked multi-agent systems under switching topology. An example is included to show the effectiveness of the proposed methods.

5- Conclusion

This paper considers the scaled consensus control problem of networked multi-agent systems with linear coupling dynamics and external disturbances. The traditional H∞ SMC design is extended to the distributed H∞ SMC design for solving the robust scaled consensus under directed fixed topology and switching topology respectively, where the distributed state feedback design and distributed output feedback design are both established. By using the Lyapunov stability theory and LMI technique, the integral sliding function is established and the distributed SMC law is constructed, respectively, which can guarantee the states of all agents can be driven onto sliding surface and achieving scaled consensus with H∞ disturbance attenuation index in there.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کنترل اجماع مقیاس پذیر مبنی بر حالت لغزشی ∞H برای سیستم های چندعاملی خطی با اختلال ها

H∞ sliding mode based scaled consensus control for linear multi-agent systems with disturbances