智能电网需求响应管理系统是一个基于模拟退火算法（SAPC）的电力价格优化系统。该系统通过动态定价机制和用户需求响应，实现电网负载均衡和零售商利润最大化的双重目标。
- 🔄 动态定价机制：基于模拟退火算法的实时电价优化
- 📊 需求响应管理：智能用户用电行为分析和引导
- 🚀 多线程架构：高并发处理用户请求和价格计算
- 📈 利润优化算法：零售商收益最大化策略
- 🔍 实时监控系统：全方位的系统状态监控和日志记录
- ⚖️ 负载均衡：电网峰谷用电平衡优化
系统采用客户端-服务器架构，分为零售商模块和用户模块两大核心部分：
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 智能电网管理系统 │
├─────────────────────┬───────────────────────────────────────┤
│ 零售商模块 │ 用户模块 │
│ │ │
│ ┌─────────────┐ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │RetailerServer│◄───┼───►│UserThread │ │UserThread │ │
│ └─────────────┘ │ └─────────────┘ └─────────────┘ │
│ │ │ │ │ │
│ ┌─────────────┐ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │ Retailer │ │ │ Users │ │ Users │ │
│ └─────────────┘ │ └─────────────┘ └─────────────┘ │
│ │ │ │
│ ┌─────────────┐ │ │
│ │SAPC_Algorithm│ │ │
│ └─────────────┘ │ │
└─────────────────────┴───────────────────────────────────────┘
- RetailerServer: 服务器端主控制器，管理客户端连接
- Retailer: 零售商核心业务逻辑处理
- SAPC_Algorithm: 模拟退火价格控制算法实现
- RetailerProfitCalculator: 利润计算和优化引擎
- Users: 用户实体和用电行为模拟
- UserThread: 用户端通信线程处理
- UserConsumptionVector: 用户用电向量模型
- UserMaxSatisfaConsumVector: 用户满意度最大化模型
- Java: 8 或更高版本
- Maven: 3.6 或更高版本
- 操作系统: Windows / macOS / Linux
- 克隆项目
git clone https://github.com/your-repo/smartgrid.git
cd smartgrid- 编译项目
mvn clean compile- 运行测试
mvn test- 打包项目
mvn clean packagejava -cp target/classes io.leavesfly.smartgrid.example.SmartGridRefactoredDemo# 启动零售商服务器
java -cp target/classes io.leavesfly.smartgrid.retailer.RetailerServer
# 启动用户客户端（另开终端）
java -cp target/classes io.leavesfly.smartgrid.user.Users系统采用模拟退火算法进行电价优化，通过以下步骤实现：
1. 初始化 → 2. 生成新解 → 3. 计算目标函数 → 4. Metropolis准则判断 → 5. 更新当前解 → 6. 降温 → 回到步骤2
算法参数配置：
- 初始温度：
T = e^(-1) ≈ 0.368 - 终止温度：
E = e^(-5) ≈ 0.007 - 降温策略：
T = T / ln(k)
零售商利润计算采用二次函数模型：
Profit = Σ(price[i] × consumption[i] - cost_function(consumption[i]))
其中成本函数考虑了购电成本和系统运营成本。
| 参数 | 类型 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|
timeSlots |
int | 4 | 时段数量 |
ListenPort |
int | 1234 | 服务监听端口 |
T |
float | e⁻¹ | 模拟退火初始温度 |
E |
float | e⁻⁵ | 模拟退火终止温度 |
a |
float | 0.005 | 利润计算二次项系数 |
b |
float | 0.001 | 利润计算三次项系数 |
| 参数 | 类型 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|
userNum |
int | 2 | 用户数量 |
ip |
String | 127.0.0.1 | 服务器IP地址 |
port |
int | 1234 | 服务器端口 |
A_applianceNum |
int | 4 | A类电器数量（不可调节） |
B_applianceNum |
int | 4 | B类电器数量（可调节） |
mvn testmvn test -Dtest=RetailerProfitCalculatorTestmvn test jacoco:report测试报告将生成在 target/site/jacoco/index.html
src/
├── main/java/io/leavesfly/smartgrid/
│ ├── core/ # 核心组件
│ │ ├── algorithm/ # 算法实现
│ │ ├── config/ # 配置管理
│ │ └── model/ # 数据模型
│ ├── retailer/ # 零售商模块
│ ├── user/ # 用户模块
│ ├── util/ # 工具类
│ └── example/ # 示例程序
└── test/ # 测试代码
- 使用中文注释说明核心逻辑
- 遵循 Java 命名规范
- 单元测试覆盖率不低于 80%
- 重要方法必须包含 JavaDoc 文档
- 确保所有测试通过
- 更新相关文档
- 遵循 Git 提交信息规范
- 创建 Pull Request
- 并发用户支持: 100+ 用户同时在线
- 算法收敛时间: < 10秒（4时段，2用户）
- 内存使用: < 256MB
- CPU使用率: < 30%
- 算法优化: 调整初始温度和降温策略
- 网络优化: 使用连接池管理客户端连接
- 内存优化: 合理设置JVM堆大小
- 日志优化: 配置异步日志写入
欢迎贡献代码！请遵循以下步骤：
- Fork 项目
- 创建特性分支 (
git checkout -b feature/AmazingFeature) - 提交更改 (
git commit -m 'Add some AmazingFeature') - 推送到分支 (
git push origin feature/AmazingFeature) - 创建 Pull Request
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- 山泽 - 项目维护者
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