微電網(wǎng)故障重構(gòu)方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和工業(yè)化進程的不斷加快,除了對傳統(tǒng)互聯(lián)電網(wǎng)的電力供應(yīng)提出更高的要求外,對微電網(wǎng)(Microgrid)的需求也與日俱增。微電網(wǎng)包括各種小型獨立電網(wǎng)和接入分布式電源(Distributed Generation,DG)的配電網(wǎng)。微電網(wǎng)與傳統(tǒng)互聯(lián)大電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和供電方式上均存在較大的差異,因此,在研究故障重構(gòu)問題時所考慮的因素和關(guān)注的側(cè)重點也不盡相同。本文以艦船電力系統(tǒng)(Shipboard Power System,S

2、PS)和接入分布式電源配電網(wǎng)為例,進行故障重構(gòu)研究。
　　論文在回顧艦船電力系統(tǒng)和含分布式電源配電網(wǎng)故障重構(gòu)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對目前已有的研究方法和成果進行了概述和總結(jié),歸納了目前各類方法中所存在的一些不足和局限性。針對艦船電力系統(tǒng)故障重構(gòu)問題分別采用集中式和分布式等多種方法進行對比研究,并將分布式的多代理系統(tǒng)(Multi-Agent System,MAS)技術(shù)推廣應(yīng)用于含分布式電源配電網(wǎng)的故障重構(gòu)研究。全文由以下幾個部分組成:<

3、br>　　首先,建立了艦船電力系統(tǒng)故障重構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件體系,并采用二進制粒子群優(yōu)化算法(Binary Particle Swarm Optimization,BPSO)進行優(yōu)化求解。通過無向圖描述艦船電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),采用鄰接矩陣存儲網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?。在進行優(yōu)化求解時,直接對負(fù)載供電狀態(tài)和少數(shù)關(guān)鍵電纜通斷狀態(tài)進行編碼,有效地降低編碼長度。采用深度優(yōu)先搜索算法在系統(tǒng)發(fā)生故障后對艦船電力系統(tǒng)進行連通性分析,以確定粒子編碼的取值范圍

4、,很大程度上縮小算法的搜索空間,提高收斂速度。
　　其次,將分支定界法(Branch and Bound Method)應(yīng)用于艦船電力系統(tǒng)的故障重構(gòu)研究,建立艦船電力系統(tǒng)的故障重構(gòu)的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。在總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上,對文獻中已有的數(shù)學(xué)模型進行適當(dāng)改進。結(jié)合實際情況,將艦船電力系統(tǒng)的主網(wǎng)絡(luò)列入重構(gòu)范圍,可以提供更為靈活的供電結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)供電可靠性。仿真結(jié)果表明采用數(shù)學(xué)規(guī)劃進行艦船電力系統(tǒng)的故障重構(gòu),能夠保證解的穩(wěn)定性和可靠

5、性。
　　再次,介紹了代理、多代理系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展歷史以及相關(guān)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)等,綜述了多代理系統(tǒng)技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。介紹了多代理系統(tǒng)開發(fā)軟件平臺JADE(Java Agent Development Framework),簡述了基于JADE平臺的多代理系統(tǒng)程序設(shè)計的一般過程。
　　第四部分,提出一種分布式的MAS模型來實現(xiàn)艦船電力系統(tǒng)的故障重構(gòu),在保障高優(yōu)先級負(fù)載供電的前提下盡可能地恢復(fù)系統(tǒng)供電。論文

6、所提出的MAS模型中各代理都具備一定的推理能力,能夠根據(jù)不同的環(huán)境做出合理的決策。采用Java程序設(shè)計語言和JADE平臺設(shè)計MAS程序。最后通過典型的故障算例驗證所提出MAS模型以及重構(gòu)策略的可行性和有效性。
　　最后,提出一種由母線代理(Bus Agent,BA)組成的完全分布式MAS,實現(xiàn)含分布式電源配電網(wǎng)的故障重構(gòu)功能。論文所提出的MAS中,每一個A都具備獨立引導(dǎo)故障重構(gòu)的能力,BA相互之間進行通訊、協(xié)作共同完成故障重構(gòu)任務(wù)