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

1、微電網(wǎng)是一種由負荷和微型電源共同組成的系統(tǒng)，它可同時提供電能和熱能；其內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉(zhuǎn)換，并提供必需的控制；其相對于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，并可同時滿足用戶對電能質(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)，通過對大量電力電子器件的控制，解決潮流、保護等問題。3）要求既可與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行,又可在電網(wǎng)故障或需要時與主網(wǎng)斷開單獨運行，同時要對各種分

2、布式電源進行有效控制。由于其擁有的對可再生能源的利用、相對較小的網(wǎng)損、少量的環(huán)境污染、靈活高效的能源調(diào)度等優(yōu)點，使得微電網(wǎng)成為一種極具優(yōu)勢的電網(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現(xiàn)靈活、有效的調(diào)度。因此，通過將控制權分散到各微電網(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題。由此，以分布式控制為基礎的系統(tǒng)—

3、—多代理系統(tǒng)（MAS）被提出來。 MAS在微電網(wǎng)的運行操作中有很大的優(yōu)勢。其優(yōu)點為：1）能在不受干擾的情況下自行控制元件運行并可通過知識系統(tǒng)和外界環(huán)境的情況,進行推理和規(guī)劃,解決自身領域內(nèi)的各類問題;2）可與其他實體通信并協(xié)調(diào)合作解決復雜問題；3）針對每個微電網(wǎng)元件每個Agent都可以制定不同的控制策略，從而讓每個元件的控制達到最優(yōu)。 因此，MAS擁有的自主性、交互性、高效性等優(yōu)點，將更好的適應電力市場向分布化和層次化發(fā)

4、展的需求。根據(jù)這些特點，本文提出了以上級電網(wǎng)Agent、微電網(wǎng)Agent、元件Agent組成的三層多代理控制系統(tǒng)，并對如何實現(xiàn)多代理控制和及其協(xié)調(diào)策略進行了討論。 由于微電網(wǎng)中各微型電源有不同的特性，因此本文還針對不同的電源建立了相對應的模型，并對其并網(wǎng)特性進行了具體的討論。最后針對這些元件提出其各自的Agent控制功能。 在此基礎上，本文提出了MAS在微電網(wǎng)中具體的結(jié)構體系。并且，在保證微電網(wǎng)元件安全運行，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的Agent控制模型，并對其中各Agent的具體功能及其協(xié)調(diào)策略進行了討論。隨后，通過在具體算例中對各Agent協(xié)調(diào)調(diào)度及運行情況的分析，驗證了MAS可以通過對各Agent之間的協(xié)調(diào)控制達到能量的靈活調(diào)度并保持微電網(wǎng)的高效、穩(wěn)定運行。 在電力市場方面，由于在經(jīng)濟上的巨大潛力，微電網(wǎng)將成為未來電力市場的重要組成部分。然而，隨著微電網(wǎng)的加入，新的變化和問題使得傳統(tǒng)的競價

6、機制更加難以適應電力市場分散決策的需求。因此，為增加電力市場的高效性、可靠性，本文提出了由上級電力市場Agent、微電網(wǎng)及發(fā)電公司Agent和元件級Agent組成的MAS電力市場競價體系。進而提出了基于這個體系的微電網(wǎng)利潤最大化目標，并針對此目標，分別提出微電網(wǎng)及發(fā)電公司Agent利潤最大化競價策略與微電網(wǎng)內(nèi)部成本優(yōu)化策略,并討論了各Agent的具體功能。最后針對每個策略分別用一個算例驗證了其有效性。 在和上級電網(wǎng)并網(wǎng)時，由于微