Distributed Communication and Control Frameworks for Smart Grids using the Internet of Things and Blockchain Technology
Notice bibliographique
Résumé
Smart distribution grids (SDGs) are power systems that harness distributed energy resources (DERs) to increase their operational efficiency and sustainability. However, the uncontrolled operation of DERs lead to operational challenges, resulting in transformer overload and voltage violations. Distribution system operators (DSOs) are responsible for preventing such issues, however, DERs are typically owned by agents such as homeowners and private enterprises, whose motivations revolve around financial incentives and maximizing operational convenience, which do not always align with the DSO's objectives. Thus, new communication and control frameworks are required to coordinate the actions of agents and DSOs to deliver mutually beneficial results. The architectures of these frameworks should be distributed to avoid unilateral authority, and auditable to alleviate any trust issues between participants. \n \nThus, this thesis develops distributed communication and control frameworks for SDGs that are built upon modern communication technologies such as the Internet of Things (IoT), and blockchains, both of which provide architectures that are distributed. The proposed control strategies of this thesis are inspired from principles related to transactive energy systems (TES), where distributed control techniques are combined with economically oriented decision making to improve overall energy efficiency. \n \nAccordingly, this thesis proposes three new frameworks, and validates their efficacy using both simulated and real-world experiments at a microgrid in Vaughan, Ontario. First, a fully distributed communication framework (DCF) is proposed for agent messaging, which is built upon the IoT-based framework known as Data Distribution Service (DDS). The DCF provides 1000 messages/second at 36 millisecond latency, and also enhances the efficacy of agents in resolving voltage violations in real-time at the microgrid. Second, a blockchain-based TES is proposed to enable agents to bid for voltage regulation services, where smart contracts enable multiple violations to be resolved in parallel, leading to less bidding cycles. Third, a blockchain-based residential energy trading system (RETS) is proposed , which enables residential communities and DSOs to participate in peer to peer energy trading and demand response. The RETS reduces the peak demand of the community by 48 kW (62%), which leads to an average savings of $1.02 M for the DSO by avoiding transformer upgrades.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».