基于多代理的微電網(wǎng)運行控制與能量管理策略研究與裝置研發(fā).pdf

1、近年來，由于能源危機和環(huán)境問題的凸顯，基于清潔可再生能源的分布式發(fā)電受到廣泛關(guān)注。微電網(wǎng)是一種將分布式電源、儲能、負(fù)荷等單元結(jié)合在一起的新型電網(wǎng)形式，有效減小了分布式電源分散接入對電網(wǎng)的不利影響，同時滿足了用戶供電可靠性和多樣性需求。但微電網(wǎng)中海量的控制數(shù)據(jù)、分布式特性以及多變的控制方式增加了其控制難度。因此，運行控制與能量管理技術(shù)一直是微電網(wǎng)研究的核心技術(shù)和難點。
　　本文研究了一種微電網(wǎng)運行控制與能量管理策略及其實施方法。首先

2、，提出了一種兼具主從控制與分布式控制優(yōu)點的微電網(wǎng)分層控制架構(gòu)作為本文各項研究的基本框架。然后，基于此框架，引入了多代理系統(tǒng)(Multi-agent system，MAS)技術(shù)構(gòu)建了微電網(wǎng)MAS分層分布式?jīng)Q策模型，將代理(Agent)的典型特性映射進IEC61850信息模型構(gòu)建了微電網(wǎng)功能代理，將代理通信語言映射進GOOSE作為Agent之間的通信方式。其次，設(shè)計了具備多種功能的微電網(wǎng)運行控制與能量管理裝置。最后，搭建了實驗平臺對所提出的

3、決策模型及其實現(xiàn)裝置進行了驗證。全文主要包括以下幾方面的研究內(nèi)容:
　　(1)基于分布式電源及微電網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用背景研究，詳細(xì)分析了不同國家微電網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展情況，重點介紹了美國、歐盟、日本以及國內(nèi)的微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀，給出了國內(nèi)外微電網(wǎng)示范工程的投建情況，并對微電網(wǎng)運行控制與能量管理相關(guān)技術(shù)理論進行了綜述。
　　(2)通過對微電網(wǎng)運行控制與能量管理系統(tǒng)的基本框架研究，以及典型微電網(wǎng)中集中式與分布式系統(tǒng)通信特點的對比分析，提出了一種

4、基于本地反應(yīng)控制(LRC)、本地決策控制(LDC)、對等協(xié)調(diào)控制(HCC)和集中控制(VCC)的微電網(wǎng)分層控制架構(gòu)。最后分析了微電網(wǎng)運行控制與能量管理系統(tǒng)的基本模塊及其功能。
　　(3)通過對Agent和MAS的基本概念特性及其信息交互機制的闡述，分析了MAS在微電網(wǎng)分層控制中的適應(yīng)性，指出了MAS與微電網(wǎng)分層控制架構(gòu)的內(nèi)在一致性以及與應(yīng)用于微電網(wǎng)的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的兼容性?；诖耍岢隽宋㈦娋W(wǎng)MAS分層分布式?jīng)Q策模型，對其各

5、層次控制權(quán)限進行了明確劃分，并規(guī)定了微電網(wǎng)事件在決策模型中的切入機制。最后，建立了決策模型的基本框架，為使之能夠在實際中實現(xiàn)應(yīng)用，提出了對其內(nèi)部進行建模的方法:交互信息建模和通信服務(wù)建模。
　　(4)微電網(wǎng)運行控制與能量管理裝置的設(shè)計與研發(fā)也是所提出的微電網(wǎng)MAS分層決策模型能夠?qū)崿F(xiàn)實際應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。通過分析了其Agent和MAS建構(gòu)功能、微電網(wǎng)MAS監(jiān)測功能以及協(xié)調(diào)控制與能量管理功能，設(shè)計了該裝置的軟硬件平臺。
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