5、智能家庭能源调度与应对网络攻击策略研究

智能家庭能源调度与应对网络攻击策略研究

1. 智能家庭能源调度模拟

在能源调度领域，对智能家庭能源资源的调度研究具有重要意义。我们通过不同的调度场景模拟，来分析其对智能家庭运营成本的影响。

1.1 无能源调度的问题模拟

在无能源调度的情况下，将光伏面板的功率视为负需求，并将其加入每个智能家庭的负载需求中。每个时间步，智能家庭的多余电力会直接输送到电网并出售给零售商。以下是该场景下每个智能家庭及整体的运营成本：
| 智能家庭 | 运营成本（美元/天） |
| ---- | ---- |
| 1 | 10.21 |
| 2 | 11.47 |
| 3 | 14.54 |
| 4 | 13.38 |
| 5 | 16.38 |
| 总计 | 66.01 |

从表格数据可以看出，在无能源调度时，一组智能家庭的总运营成本约为 66.01 美元/天。

1.2 非合作能源调度的问题模拟

当采用非合作能源调度时，分别应用五分钟尺度、一小时尺度和多时间尺度随机模型预测控制（MPC）方法对一组智能家庭进行能源调度。不同时间尺度的 MPC 方法带来的成本降低效果如下：
| 时间尺度 | 成本降低百分比 |
| ---- | ---- |
| 五分钟 | 33.9% |
| 一小时 | 46.7% |
| 多时间尺度 | 47.3% |

多时间尺度随机 MPC 方法表现更优，原因在于它能够对问题变量进行精确求解，并且在优化时间范围内具有更广阔的视野。以下是不同时间尺度下每个智能家庭及整体的