基于多智能體層次協(xié)同的微網(wǎng)自適應(yīng)控制研究.pdf

1、隨著能源供應(yīng)、環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重，發(fā)展可循環(huán)利用、環(huán)境友好型的清潔能源成為我國保障能源供應(yīng)安全、應(yīng)對氣候變化、改善環(huán)境質(zhì)量的必然選擇。以分布式發(fā)電系統(tǒng)為代表的微網(wǎng)既能實(shí)現(xiàn)對可再生能源的利用的多元化與智能化，又能更好地滿足用戶對電能質(zhì)量和可靠性的要求。但隨著微網(wǎng)加入電網(wǎng)運(yùn)行的同時(shí)也改變了傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)模式，尤其是大規(guī)模微網(wǎng)的滲透情況下，配電系統(tǒng)由原來單一的電能分配角色轉(zhuǎn)變?yōu)榧娔苁占?、電能存?chǔ)、電能傳輸及電能分配為一體的新型電力交換系

2、統(tǒng)，加上微網(wǎng)中分布式電源的不確定性和分散性、負(fù)荷變化的隨機(jī)性、儲(chǔ)能裝置的多樣性、控制策略的靈活性等因素，使得微網(wǎng)控制方法變得越來越復(fù)雜。
　　傳統(tǒng)的集中式控制由中央控制單元統(tǒng)一決策和調(diào)度，但微網(wǎng)中存在大量分布式終端需要與中央控制單元進(jìn)行信息交互，導(dǎo)致中央控制單元處理的數(shù)據(jù)量過大，造成整個(gè)系統(tǒng)反應(yīng)緩慢；純粹的分布式控制由微網(wǎng)中各個(gè)分布式終端根據(jù)本地信息獨(dú)立決策和控制，減少了與中央控制器交互的數(shù)據(jù)量，但是容易出現(xiàn)電源和負(fù)荷控制的不同步

3、，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成微網(wǎng)解列。因此，既要實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)自身物理設(shè)備滿足電氣約束的需求，又要實(shí)現(xiàn)對整個(gè)微網(wǎng)全局協(xié)調(diào)的需求，必然會(huì)造成兩者之間的沖突。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對局部區(qū)域的對象管理，又能實(shí)現(xiàn)全局的能量優(yōu)化配置，本文在多智能體系統(tǒng)基礎(chǔ)上結(jié)合了集中控制與分布式控制特點(diǎn)，提出了分層分區(qū)的微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)架構(gòu)，通過層次間協(xié)同，實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域自治和全局協(xié)同的分布式協(xié)調(diào)控制。
　　首先，本文根據(jù)多智能體技術(shù)及體系架構(gòu)，采取集中控制和分散控制相結(jié)合的方式

4、，將微網(wǎng)控制系統(tǒng)架構(gòu)分為三層:總控制Agent層、局部控制Agent層和受控設(shè)備Agent層。根據(jù)不同層次的Agent職能的劃分，設(shè)計(jì)各Agent模型及功能模塊。針對受控設(shè)備Agent層存在多個(gè)能量協(xié)調(diào)對象，每個(gè)對象的優(yōu)化目標(biāo)又存在差異性，本文以微網(wǎng)全局運(yùn)行最優(yōu)以及局部運(yùn)行最優(yōu)為目標(biāo)構(gòu)建了微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型，并引入了遺傳算法求解多目標(biāo)模型，以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)在變化的情況下保持最優(yōu)運(yùn)行。
　　其次，本文根據(jù)微網(wǎng)結(jié)構(gòu)利用Matlab/Si

5、mulink仿真軟件搭建了微網(wǎng)模型，同時(shí)借助開源框架JADE開發(fā)平臺(tái)構(gòu)建了基于多智能體的微網(wǎng)控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)控制系統(tǒng)各層次間能夠協(xié)同控制，本文對局部區(qū)域自治和全局協(xié)同的調(diào)度算法進(jìn)行了詳細(xì)分析，并且引入了TCP/IP通信方式實(shí)現(xiàn)基于JADE構(gòu)建的微網(wǎng)控制系統(tǒng)與微網(wǎng)仿真模型之間相互通信。本微網(wǎng)控制系統(tǒng)不僅可以通過半實(shí)物仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對微網(wǎng)物理特性的仿真，而且能夠通過協(xié)調(diào)控制算法實(shí)現(xiàn)對微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。
　　最后，本文在并網(wǎng)運(yùn)行模式負(fù)