(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211074178.1 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 中国南方电网有限责任公司 地址 510000 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号 (72)发明人 聂涌泉　马光　胡亚平　江伟　 何宇斌　李金　杨元威　李文朝　 张仕鹏　左嘉志　 (74)专利代理 机构 深圳市创富知识产权代理有 限公司 4 4367 专利代理师 冯炜国 (51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) H04L 67/104(2022.01) (54)发明名称 一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于P2P网络与边缘计算 的电能分配方法及系统， 该方法包括： 定义电能 交易的约束条件， 构建电能协调函数； 定义电能 交易的成本函数， 构建总经济成本目标函数； 根 据电能协调函数， 通过扩展ADMM算法对总经济成 本目标函数进行求解， 得到电能分配最优方案。 通过使用本发 明， 能够在复杂的通信拓扑结构网 络中减少边缘计算层的传输延迟和提高通信效 率的同时实现最优的电力资源调度与分配。 本发 明作为一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配 方法及系统， 可广泛应用于智能电网技 术领域。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115392979 A 2022.11.25 CN 115392979 A 1.一种基于P2P网络与边 缘计算的电能分配方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 定义电能交易的约束条件， 构建电能协调函数； 定义电能交易的成本函数， 构建总经济成本目标函数； 根据电能协调函数， 通过扩展ADMM算法对总经济成本目标函数进行求解， 得到电能分 配最优方案 。 2.根据权利要求1所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述定义电能交易的约束条件， 构建电能协调函数这 一步骤， 其具体包括： 电能交易的约束条件包括社区与 社区之间的电能交易约束条件、 社区与电力公司之间 的电能交易约束 条件、 分布式能源发电系统储能能力与能耗率关系的约束 条件和边缘计算 节点电力交易约束条件； 整合上述约束条件， 构建电能协调函数。 3.根据权利要求2所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述电能协调函数 具体如下 所示： 上式中， i、 j表示两个不同的社区， τ表示时间槽， 表示可以与社区进行交易的其 他社区的集合， 表示社区i和 社区j在τ时间槽内的交换电量， 表示社区与电力 公司交 易的电力能量， 表示可再生 能源在τ时间槽 内产生的能量的功率， 表示任意社区i所有 用户的可 再生能源收集 量， P表示所有社区代 表的一个集 合， π表示时间 间隔的集 合。 4.根据权利要求1所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述定义电能交易的成本函数， 构建总经济成本目标函数这 一步骤， 其具体包括： 电能交易的成本函数包括分布式能源发电系统的成本函数与边缘计算节点的交易成 本函数， 其中所述分布式能源发电系统的成本函数包括 运维成本和安装成本； 整合上述电能交易的成本函数构建总经济成本目标函数。 5.根据权利要求4所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述分布式能源发电系统的成本函数的表达式如下 所示： 上式中， 表示可再生能源的发电速率， Sαi、 Sβi和Sγi表示发电、 维护和安装成本的权 重， 表示分布式能源发电系统的成本函数。 6.根据权利要求4所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述总经济成本目标函数 具体如下 所示： 上式中， fτ(xτ)表示总经济成本目标函数， 表示发电交易的经济成本， 表示分布式能量存储系统的代价， 表示边缘计算节点的接收电力交易成本， sbi、 sgi、 sri和sni表示各个成本对应的权 重。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115392979 A 27.根据权利要求6所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述根据电能协调函数， 通过扩展ADMM算法对总经济成本目标函数进行求解， 得到电能分配 最优方案这 一步骤， 其具体包括： 根据电能协调函数， 通过扩展ADMM算法对总经济成本目标函数进行增广处理， 得到总 经济成本目标函数的拉格朗日函数关系式； 根据预设更新 步骤， 对总经济成本目标函数的拉格朗日函数关系式进行迭代更新； 直至判断到迭代更新结果达到收敛最优解， 终止迭代更新步骤， 输出电能分配最优方 案。 8.根据权利要求6所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述总经济成本目标函数的拉格朗日函数关系式具体表示如下： 上式中， 表示总经济 成本目标函数， gτ(yτ)表示拉格朗日子函数， A表示拉格朗日 固定系数， 表示待分配的电能变量， yτ表示拉格朗日子函数变量。 9.根据权利要求7所述一种基于P2P网络与边缘计算的电能分配方法， 其特征在于， 所 述预设更新 步骤具体如下 所示： 上式中， 表示第k+1次迭代时第i个用户的待分配电能变量， 表示第k+1次迭 代时拉格朗日子函数变量， 表示第k+1次迭代时拉格朗日系数， fτ(·)表示总经济成本 函数， gτ(·)表示拉格朗日子函数， β 表示迭代参数， Ai表示拉格朗日固定系数， 表示待分 配的电能变量， 表示拉格朗日子函数变量， 表示第k次迭代时拉格朗日系数。 10.一种基于P2P网络与边 缘计算的电能分配系统， 其特 征在于， 包括以下模块： 协调模块， 用于 定义电能交易的约束条件， 构建电能协调函数； 目标模块， 用于 定义电能交易的成本函数， 构建总经济成本目标函数； 优化模块， 用于根据电能协调函数， 通过扩展ADMM算法对总经济成本目标函数进行求 解， 得到电能分配最优方案 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115392979 A 3