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在图2所示架构下,能源交易不再禁锢于传统集中式的能源分配与调度。能源将作为“商品”,在自由的“市场”即能源互联网上进行对等交易与兑换。即能源交易将以传统互联网的P2P形式进行,形成类似互联网形式的多级对等结构。
然而,这种自由开放的能源交互体制,势必产生更多的能源转移问题,即能源路由。不仅给能源路由器与能源互联网基础设施的设计带来挑战,同时与其相关的QoS,如能源传输效率、能源转移安全、能源传输成功率等相关问题必将影响能源互联网的安全与拓展,也是理想“能源路由环境”下,能源与信息路由策略制定过程中的NP难题,其中包括传统互联网通信面临的“拥塞控制”和“负载均衡”问题。
“拥塞控制”和“负载均衡”是基于存储转发理念网络最基本的路由评价指标。因此,如何针对能源互联网的特定结构,设计优化路由策略,防止网络拥塞、平衡网络负载、保证能源安全转移、提高吞吐量是研究能源互联网能源与信息传输效率的重要问题。
综上,根据能源互联网在能源与信息频繁转移与交易过程中面临的挑战,针对能源互联网中存在的“能量传输拥塞”和“能量负载均衡”问题,在理想网络模型下,利用复杂网络理论,提出3种不同应用场景下的路由策略。旨在规范化能源互联网能源与信息流在转移过程的路径选择策略,在保证能源与信息安全转移的同时,提高能源与信息的转移传输效率。
结论
根据以“能源路由器”为基础,与“微网”为单元的能源互联网,在能源信息流路由过程中存在的“能量传输拥塞”与“能量均衡”问题,提出3种不同考虑因素下的路由策略:
1)在只考虑能量传输拥塞的应用场景下,利用复杂网络度值中心性理论,通过量化分析网络中的节点,继而为所对应的边赋权值,提出基于边权性质的能源互联网路由策略—EWS。仿真实验发现:EWS策略优于SPS策略,比传统EPS策略在能量传输拥塞控制能力上提升26.5%。
2)在只考虑能量负载均衡的应用场景下,通过实时获取邻居节点的能量负载信息,提出基于邻居节点能量负载动态信息的路由策略—ANL。仿真实验证明:ANL策略比传统的SPS、EPS策略在能量负载均衡控制能力上分别提升67.3%和2.5%。
3)在联合考虑能量传输拥塞和能量负载均衡的应用场景下,利用现有研究提出一种联合属性路由策略—URS。仿真实验表明:URS策略在能量传输拥塞控制能力上,分别比传统SPS、EPS策略提升214%和14.2%;网络负载均衡控制能力比采用SPS、EPS策略的分别提升55%和2.1%,是一种折中的路由策略。
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