Multi Agent系統(tǒng)在微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、微電網(wǎng)是一種由負(fù)荷和微型電源共同組成的系統(tǒng)，它可同時(shí)提供電能和熱能；其內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負(fù)責(zé)能量的轉(zhuǎn)換，并提供必需的控制；其相對(duì)于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，并可同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電安全等的要求。微電網(wǎng)包含了以下主要特征：1）包含光伏、燃料電池等分布式電源。2）配備能量管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)大量電力電子器件的控制，解決潮流、保護(hù)等問(wèn)題。3）要求既可與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,又可在電網(wǎng)故障或需要時(shí)與主網(wǎng)斷開(kāi)單獨(dú)運(yùn)行，同時(shí)要對(duì)各種分

2、布式電源進(jìn)行有效控制。由于其擁有的對(duì)可再生能源的利用、相對(duì)較小的網(wǎng)損、少量的環(huán)境污染、靈活高效的能源調(diào)度等優(yōu)點(diǎn)，使得微電網(wǎng)成為一種極具優(yōu)勢(shì)的電網(wǎng)形式。 但是，其分布式特性、海量的控制數(shù)據(jù)以及靈活多變的控制方式讓以往由調(diào)度中心統(tǒng)一判斷、調(diào)度的集中式控制方式難以實(shí)現(xiàn)靈活、有效的調(diào)度。因此，通過(guò)將控制權(quán)分散到各微電網(wǎng)元件，由各元件根據(jù)微電網(wǎng)的調(diào)度自行改變運(yùn)行狀態(tài)的分布式協(xié)調(diào)控制方式將有效地解決這些問(wèn)題。由此，以分布式控制為基礎(chǔ)的系統(tǒng)—

3、—多代理系統(tǒng)（MAS）被提出來(lái)。 MAS在微電網(wǎng)的運(yùn)行操作中有很大的優(yōu)勢(shì)。其優(yōu)點(diǎn)為：1）能在不受干擾的情況下自行控制元件運(yùn)行并可通過(guò)知識(shí)系統(tǒng)和外界環(huán)境的情況,進(jìn)行推理和規(guī)劃,解決自身領(lǐng)域內(nèi)的各類(lèi)問(wèn)題;2）可與其他實(shí)體通信并協(xié)調(diào)合作解決復(fù)雜問(wèn)題；3）針對(duì)每個(gè)微電網(wǎng)元件每個(gè)Agent都可以制定不同的控制策略，從而讓每個(gè)元件的控制達(dá)到最優(yōu)。 因此，MAS擁有的自主性、交互性、高效性等優(yōu)點(diǎn)，將更好的適應(yīng)電力市場(chǎng)向分布化和層次化發(fā)

4、展的需求。根據(jù)這些特點(diǎn)，本文提出了以上級(jí)電網(wǎng)Agent、微電網(wǎng)Agent、元件Agent組成的三層多代理控制系統(tǒng)，并對(duì)如何實(shí)現(xiàn)多代理控制和及其協(xié)調(diào)策略進(jìn)行了討論。 由于微電網(wǎng)中各微型電源有不同的特性，因此本文還針對(duì)不同的電源建立了相對(duì)應(yīng)的模型，并對(duì)其并網(wǎng)特性進(jìn)行了具體的討論。最后針對(duì)這些元件提出其各自的Agent控制功能。 在此基礎(chǔ)上，本文提出了MAS在微電網(wǎng)中具體的結(jié)構(gòu)體系。并且，在保證微電網(wǎng)元件安全運(yùn)行，滿足電壓穩(wěn)定

5、、功率平衡等約束條件的情況下，建立了以微電網(wǎng)發(fā)電效率最大化為目標(biāo)的Agent控制模型，并對(duì)其中各Agent的具體功能及其協(xié)調(diào)策略進(jìn)行了討論。隨后，通過(guò)在具體算例中對(duì)各Agent協(xié)調(diào)調(diào)度及運(yùn)行情況的分析，驗(yàn)證了MAS可以通過(guò)對(duì)各Agent之間的協(xié)調(diào)控制達(dá)到能量的靈活調(diào)度并保持微電網(wǎng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。 在電力市場(chǎng)方面，由于在經(jīng)濟(jì)上的巨大潛力，微電網(wǎng)將成為未來(lái)電力市場(chǎng)的重要組成部分。然而，隨著微電網(wǎng)的加入，新的變化和問(wèn)題使得傳統(tǒng)的競(jìng)價(jià)

6、機(jī)制更加難以適應(yīng)電力市場(chǎng)分散決策的需求。因此，為增加電力市場(chǎng)的高效性、可靠性，本文提出了由上級(jí)電力市場(chǎng)Agent、微電網(wǎng)及發(fā)電公司Agent和元件級(jí)Agent組成的MAS電力市場(chǎng)競(jìng)價(jià)體系。進(jìn)而提出了基于這個(gè)體系的微電網(wǎng)利潤(rùn)最大化目標(biāo)，并針對(duì)此目標(biāo)，分別提出微電網(wǎng)及發(fā)電公司Agent利潤(rùn)最大化競(jìng)價(jià)策略與微電網(wǎng)內(nèi)部成本優(yōu)化策略,并討論了各Agent的具體功能。最后針對(duì)每個(gè)策略分別用一個(gè)算例驗(yàn)證了其有效性。 在和上級(jí)電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)，由于微