基於多代理技術的微電網協調控制系統的製作方法

2023-04-25 18:18:56 1

專利名稱：：基於多代理技術的微電網協調控制系統的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種信息
技術領域：
的系統，具體地說，涉及的是一種基於多代理技術的微電網協調控制系統。
背景技術：
：微電網是一種由負荷和微型電源共同組成的系統，它可同時提供電能和熱能；其內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換，並提供必需的控制；其相對於外部大電網表現為單一的受控單元，並可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等的要求。它包含了以下主要特徵1)包含光伏、風力發電等分布式電源。2)配備了能量管理系統，通過對大量電力電子器件的控制，解決潮流、保護等問題。3)要求既可與大電網聯網運行,又可在電網故障或需要時與主網斷開單獨運行，同時要對各種分布式電源進行有效控制。由於其分布式特性、海量的控制數據以及靈活多變的控制方式，讓以往由調度中心統一判斷、調度的集中式控制方式難以實現靈活、有效的調度。因此，通過將控制權分散到各微電網元件，由各元件根據微電網的調度自行改變運行狀態的分布式協調控制方式將有效地解決這些問題。在此趨勢下，以分布式控制為基礎的系統——多代理系統被提出來。多代理系統具有很好的自主性和啟發性，其目的是將大的複雜系統劃分成小的、彼此相互通信及協調的、易於管理的系統。其優點為1)能在不受幹擾的情況下自行控制元件運行並可通過知識系統和外界環境的情況，進行推理和規劃，解決自身領域內的各類問題；2)可與其他實體通信並協調合作解決複雜問題；3)具有分布、快速處理複雜問題的能力。經對現有技術的文獻檢索發現，R.H.Lasseter等在Proceedingsof2002IEEEPowerEngineeringSocietyWinterMeeting,VOL.1:305-308(2002年IEEE電力工程協會冬季會議錄，第一巻305-308)上發表的Microgrids(微電網)，該文提出了微電網的概念，具體為提出了微電網的框架結構，其不足之處在於沒有提出基於多代理系統的靈活協調控制結構。ArisL.Dimeas等在5Proceedingsof2007IEEEPowerEngineeringSocietyGeneralMeeting,2007:1-5(2007年IEEE電力工程協會會議錄，1-5)上發表的代理basedcontrolforMicrogrids(基於代理的微電網控制)，該文提出了基於多代理系統控制的基本框架，但沒有提出具體的通訊機制，多代理協調控制等，沒有對其進行更深入的討論。中國發明專利(申請號200710152493.0)提出了微電網連通線控制系統，這種方法適用於微電網的基本控制，協調方面比較欠缺。因此，研究一種可以對微電網進行協調控制的控制系統框架及其方法具有重要的現實意義。
發明內容本發明針對現有技術的不足，提供一種基於多代理技術的微電網協調控制系統，以提高微電網運行的穩定性和電網的效率，適應微電網的要求。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括元件代理模塊、微電網代理模塊、上級電網代理模塊。元件代理模塊、微電網代理模塊、上級電網代理模塊分成三層進行協調控制，其中元件代理模塊獨立控制微網中各底層元件運行，實現直接的分布式能源的控制、發電控制、儲能元件的控制和一些負荷的控制；微電網代理模塊針對微電網內部的調度運行，對代理進行管理，包括接受元件代理信息、根據微電網運行狀況及調整策略為其提供相應的控制策略；上級電網代理模塊負責電力市場以及各代理間的協調調度，並綜合微電網代理信息做出重大決策，微電網代理模塊與上級電網代理模塊之間通過通訊協調解決各代理之間的任務劃分和共享資源的分配；各代理模塊之間還保持數據通訊以更好的保證各自決策的合理性。此種結構與通信方式適應了微電網分布、複雜、靈活的特性。運行時，元件代理模塊控制微電網中的各個元件，並把所控制元件的運行狀況提供給微電網代理模塊。微電網代理模塊接收到元件代理模塊的信息後，對元件代理模塊提供控制策略。元件代理模塊接收控制信息後自行改變對應控制元件的運行狀態。微電網代理模塊將各自微電網的運行狀況提供給上級電網代理模塊，由上級電網代理模塊進行初步的數據處理後通過信息處理系統統一格式傳給預估環節。與此同時，各微電網代理模塊也把各自電網的運行狀態直接提交給預估環節，預估環節通過模型預測後把每個微電網的控制策略提交給相對應的微電網代理模塊。在微電網代理模塊改變微電網運行狀態後，上級電網代理模塊與微電網代理模塊再一次把運行狀態提交給預估環節以進行進一步的調整。通過不斷的協調控制，基於多代理技術的微電網協調控制系統將會使微電網在滿足對上級電網提供適當電能的同時，保證了自身電網的安全、可靠、經濟運行。所述的元件代理模塊包括第一併網代理模塊、第一數據處理模塊、第一數據傳輸模塊、第一數據儲存模塊、內部控制模塊，其中第一併網代理模塊負責控制元件對微電網的併網和斷網功能，其主要接收第一數據傳輸模塊或者微電網代理模塊所提供的併網和斷網信息，並以微電網代理模塊傳輸的併網命令為高優先級，第一數據傳輸模塊傳輸的併網命令為低優先級進行併網。第一數據處理模塊和第一數據儲存模塊負責對所代理的元件進行數據的處理、儲存，從而將元件的運行狀態進行及時的處理和更新，第一數據傳輸模塊負責將元件運行狀態信息傳輸給微電網代理模塊並接收微電網代理模塊的命令。內部控制模塊是具體的元件控制程序，主要輸入相應的控制程序從而控制不同的元件運行，保證單個元件代理所控制的元件可以安全穩定運行，其只接收第一數據處理模塊所傳遞的命令。同時元件代理模塊對外界有抗幹擾能力，能夠對外界微小的變化做出相應的調整，並且這一過程不需要微電網代理模塊的幹涉，這樣就可以保證元件有效的運行。所述微電網代理模塊包括第二併網代理模塊、第二數據處理模塊、第二數據傳輸模塊、第二數據儲存模塊，其中第二併網代理模塊負責所控制微電網對上級電網的併網和斷網功能其主要接收第二數據傳輸模塊或者上級電網代理模塊所提供的併網和斷網信息，並以上級電網代理模塊傳輸的併網命令為高優先級，第二數據傳輸模塊傳輸的併網命令為低優先級進行併網。第二數據處理模塊在斷網時負責處理元件代理模塊所提供的信息，並根據數據處理的結果通過第二數據傳輸模塊為對應的元件代理提供相應的控制策略；在併網時第二數據處理模塊將增加與上級電網代理模塊的聯繫，接收元件代理模塊與上級電網代理模塊中通訊模塊所傳輸的數據，並根據數據處理的結果通過第二數據傳輸模塊為對應的元件代理提供相應的控制策略，同時通過第二數據傳輸模塊將微電網的運行狀態再次通訊給上級電網代理模塊從而進行進一步的協調控制。第二數據儲存模塊儲存第二數據處理模塊的結果，以供別的代理模塊進行査詢。微電網代理模塊主要用於優化微電網的運行或者僅僅作為一種簡單的地區負荷調度，其目的是令微電網的7控制更加的靈活並減少在微電網中的各種損耗。微電網代理模塊主要負責多於一個代理的控制，即對它所管理的幾個代理進行協調控制。所述的上級電網代理模塊主要是主要針對中壓網和低壓網的運行提供相應的策略，沒有具體的併網控制和運行控制，包括第三數據處理模塊、第三數據傳輸模塊、第三數據儲存模塊，主要負責對各個區域電力網絡的整體調度和策略分析。第三數據處理模塊負責將多個微電網代理模塊所傳輸過來的數據進行綜合處理，在保證電網穩定性的情況下，按照起始給定的控制策略進行策略調度，並通過數據傳輸模塊對微電網代理模塊發出指令。第三數據儲存模塊負責儲存各微電網代理模塊傳輸的數據以及第三數據處理模塊處理後的控制策略數據，以供微電網代理模塊和管理員進行査詢。在本發明整個多代理系統的協調控制中，由於各模塊之間的聯繫主要是靠通訊，因此通訊是其中的重要環節。在本發明中主要採用以下兩種通信相結合的方式1)聯邦系統通訊與廣播通訊相結合(直接的信息傳輸)首先，各代理模塊動態地加入聯邦體，接受聯邦體提供的服務。這些服務包括:接受代理模塊加入；記錄加入代理模塊的能力、任務和級別；提供通信服務；對代理提出的請求提供響應等。其次，利用廣播機制把消息發給每個代理模塊或一個組。通常發送者要指定唯一的地址，唯有符合該條件的代理才能夠讀取這個消息。由於此方式代理之間的信息是直接交換的，執行中沒有緩衝。為了保證其他代理可以獲得相應數據，還將採用黑板系統進行補充。2)黑板系統(間接的信息傳輸)黑板是一個代理寫入消息、公布結果並獲取信息的全局資料庫，它按照所研究的代理問題劃分為幾個層次，工作於相同層次的代理能夠訪問相應的黑板層以及鄰近的層次，所有必要的信息都可以張貼在黑板上供所有的代理檢索。通過這種方式，各代理都可以獲得足夠數據以保證自身或與其他代理的協同控制。本發明的系統通過對提出基於多代理系統的框架結構、通訊機制、協調控制平臺和微電網中各元件代理的具體控制功能，從而解決了微電網的控制結構框架和具體的通訊協調問題。通過提出了微電網內部，以及和上級電網的協調控制策略，從而更加優化了微電網的協調控制。總體上來說實現了含微電網的電力網絡的分層化控制，從而降低了單個分布式電源運行的危險性，提高了整個電網遠行的可靠性；降低了因長遠距離產生的輸電網損，提高了電網的效率。圖l為本發明結構框圖。圖2為本發明原理框圖。圖3為本發明元件代理功能示意圖。圖4為本發明實施例的微電網框架示意圖。圖5為本發明實施例微電網協調控制流程圖。圖6為本發明實施例光伏發電MPPT和負荷曲線圖。圖7為本發明實施例仿真結果圖。圖8為本發明實施例微電網節點電壓曲線圖。圖9為本發明實施例蓄電池電流圖。具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。如圖l所示，將元件代理模塊、微電網代理模塊、上級電網代理模塊分成三層進行協調控制。微網中各底層元件(包括發電機、負荷等)都由獨立的元件代理模塊控制運行。同時設定微電網代理模塊對這些代理進行管理，如接受元件代理信息、根據微電網運行狀況及調整策略為其提供相應的控制策略。微電網代理模塊與上級電網代理模塊之間通過通訊協調解決各代理之間的任務劃分和共享資源的分配。上級電網代理模塊負責電力市場以及各代理間的協調調度，並綜合微電網代理信息做出重大決策。不同的代理模塊之間還保持一定量的數據通訊以更好的保證各自決策的合理性。此種結構與通信方式適應了微電網分布、複雜、靈活的特性。如圖2所示，元件代理模塊控制微電網中的各個元件，並把所控制元件的運行狀況提供給微電網代理模塊。微電網代理模塊接受到元件代理模塊的信息後，對元件代理提供控制策略。元件代理模塊接收控制信息後自行改變對應控制元件的運行狀態。微電網代理模塊將各自微電網的運行狀況提供給上級電網代理模塊，由上級電網代理模塊進行初步的數據處理後通過信息處理系統統一格式傳給預估環節。與此同時，各微電網代理模塊也把各自電網的運行狀態直接提交給預估環節，預估環節通過模型預測後把每個微電網的控制策略提交給相對應的微電網代理模塊。在微電網代理模塊改變微電網運行狀態後，上級電網代理模塊與微電網代理模塊再一次把運行狀態提交給預估環節以進行進一步的調整。通過不斷的協調控制，基於多代理技術的微電網協調控制系統將會使微電網在滿足對上級電網提供適當電能的同時，保證了自身電網的安全、可靠、經濟運行。如圖3所示，所述的元件代理模塊包括5個模塊第一併網代理模塊、第一數據處理模塊、第一數據傳輸模塊、第一數據儲存模塊、內部控制模塊。其主要功能是實現直接的分布式能源的控制、發電控制、儲能元件的控制和一些負荷的控制。第一併網代理模塊主要負責所控制元件對微電網的併網和斷網功能。第一數據處理模塊、第一數據傳輸模塊和第一數據儲存模塊主要是負責對所代理的元件進行數據的處理、儲存和交流，從而將元件的運行狀態進行及時的處理和更新。內部控制模塊是具體的元件控制程序，主要輸入相應的控制程序從而控制不同的元件運行，例如此時控制元件為小型風機，那麼此時內部控制模塊就要輸入抗幹擾控制程序、無功補償控制程序等，從而保證單個元件代理所控制的元件可以安全穩定運行。同時元件代理模塊對外界有抗幹擾能力，能夠對外界微小的變化做出相應的調整，並且這一過程不需要微電網代理模塊的幹涉，這樣就可以保證元件有效的運行。所述微電網代理模塊，主要針對微電網內部的調度運行，包括4個模塊第二併網代理模塊、第二數據處理模塊、第二數據傳輸模塊、第二數據儲存模塊。第二併網代理模塊主要負責所控制微電網對上級電網的併網和斷網功能。第二數據處理模塊負責處理元件代理模塊所提供信息，並根據數據處理的結果通過第二數據傳輸模塊為對應的元件代理提供相應的控制策略。第二數據儲存模塊主要是儲存數據以供別的代理進行查詢。微電網代理模塊主要用於優化微電網的運行或者僅僅作為一種簡單的地區負荷調度。其目的是令微電網的控制更加的靈活並減少在微電網中的各種損耗。微電網代理模塊主要負責多於一個代理的控制，即對它所管理的幾個代理進行協調控制。如當微電網所在的配電網出現電力不足時，要求微電網併網進行電力支撐，這時這層代理就開始發出命令對微電網中機組進行調節，發出命令後由第一層代理進行具體的調節動作。所述的上級電網代理模塊主要是主要針對中壓網和低壓網的運行提供相應的策略，沒有具體的併網控制和運行控制，包括第三數據處理模塊、第三數據傳輸模塊、第三數據儲存模塊，主要負責對各個區域電力網絡的整體調度和策略分析。第三數據處理模塊負責將多個微電網代理模塊所傳輸過來的數據(如各微電網的電壓、電流、頻率、有功、無功等)進行綜合處理，在保證電網穩定性的情況下，按照多目標優化理論計算分配調節量並判斷能量控制策略是否可行，如可行則通過第三數據傳輸模塊對微電網代理模塊發出指令(不可行則重新讓各微電網代理模塊提供修改後的運行目錄)。第三數據儲存模塊負責儲存各微電網代理模塊傳輸的數據以及第三數據處理模塊處理後的控制策略數據，以供微電網代理模塊和管理員進行查詢。具體應用實例本實施例系統包括元件代理模塊、微電網代理模塊、上級電網代理模塊。元件代理模塊包括光伏代理、蓄電池代理、風電場代理等元件代理。它們通過元件模塊中的數據傳輸功能以請求/響應的方式與微電網代理保持通訊。微電網代理模塊包含了所有的微電網代理，各微電網代理之間通過通訊方式進行少量的數據交換，微電網代理模塊與上級電網代理模塊通過通訊以策略協商的方式進行控制策略的協商，並通過響應方式將控制策略傳輸元件代理模塊，並由元件代理模塊自行控制相應的代理。1、元件代理模塊首先根據每一種電源的特性，通過初始化控制模塊建立相對應的代理控制功能。1)風力發電代理a.抗幹擾功能風力發電中由於風速的不穩定造成了風力發電產生的諧波很多，在風力發電代理中應該有濾波以及對電能質量改善控制的部分，以保證電能質量的優質輸出。b.與風速相關的風輪葉片控制功能風力發電中，風速與葉片控制的環節屬於重要的一環，此代理需要能夠根據風速的大11小調節葉片的角度，並設置極限風速調節。例如當「。//<「(風)時(即風速超過極限速度)，風輪葉片應該調節其角度以保證風機的安全穩定運行。C.無功補償功能風力迅速變動產生電力傳輸的不穩定，需要通過對風力發電的無功補償設施的監控與控制，達到風力發電穩定的要求。2)光伏代理a.太陽能最大功率點跟蹤(MPPT)功能太陽能電池輸出特性為非線性，並且隨光照強度和溫度的變化而變化。為了能夠讓其充分發揮光電轉換能力，光伏代理必須擁有最大功率點跟蹤功能。b.電池板參數檢測、保護功能對太陽能電池板的基本參數進行監控，當以上參數超出安全的限定範圍時，此代理啟動保護措施，如低壓限制模式(LV)以保證太陽能電池的安全運行。3)燃氣輪機代理a.燃氣輪機冷熱電聯供功能此功能為燃氣輪機代理的重要部分，由燃燒天然氣所產生的能量經過能量變換供給微型燃氣輪機。燃氣輪機一部分為微電網提供電能，同時所產生的餘熱分別提供給供熱系統和製冷系統，當供熱和製冷系統需要更大的能量時，系統直接通過燃燒天然氣來為冷熱系統提供能量。b.功率變化限制功能由於在熱電聯供的情況下，微型燃氣輪機的各種輸出必須滿足熱量的需要，並且它的功率變化有一定的限制，功率變化限制代理將保證燃氣輪機的冷熱電聯供保持在限定範圍內。C.整流/逆變控制功能由於燃氣輪機的轉速問題，燃氣輪機的輸出電流不能直接被利用在微電網中，此代理將負責對燃氣輪機併網環節中的AC/DC整流器和DC/AC逆變器裝置的有效控制將高頻電力輸入到微電網中。4)燃料電池代理a.氫氧含量監控及輸入控制功能負責監控電池系統的氫氧含量情況，並根據氫氧含量及電池發電情況調節氫氧輸入，從而達到調節電能的目的。如減少燃料輸入，進行低位運行模式。b.電流密度監控調節功能在輸入氣體如氫氣和氧氣保持不變的情況下，燃料電池電壓和電流密度二者之間具有很好的線性關係.通過對燃料電池電流密度的有效監控、控制，可以使燃料電池的發電情況保持在可控的範圍內。5)蓄電池代理a.監控功能蓄電池的狀態的有效監控可以讓蓄電池的能量在超出限定範圍之前得到有效的控制。包括對蓄電池電壓、電流、儲能的監控。b.啟停/限定功能當蓄電池達到限定值時，即停止或開啟蓄電池的輸入/輸出(如極限充放電模式)，以保持其可靠運行。6)負荷代理對用電負荷進行分類、監控負荷數據、切除/併網負荷，同時保持與微電網代理的相互通訊。初始化這些功能後，通過相應的控制模塊就可以對各自所代理的元件進行控制，同時可以通過通訊模塊將代理元件的基本信息傳輸給微電網代理模塊。並通過數據儲存功能供用戶査詢此元件的信息。最後用併網模塊用來進行與微電網併網/斷網控制。2、微電網代理模塊對於微電網代理模塊，其主要功能在於通過接收微電網中的各元件所提供的信息後，綜合處理所代理的元件信息並反饋給相應的元件控制策略以保證微電網的安全、穩定、高效的運行。在本發明中以包含光伏發電、燃料電池和蓄電池的微電網為例，討論微電網的協調控制策略問題。1)微電網模塊的控制目標對於微電網代理模塊來說，首先必須制定微電網整體的控制目標。本發明中提出一種常見的目標，即以可再生能源發電效率最大化為控制目標艮卩maxS屍。.(1)式中A，,為微電網中第Z'個可再生能源發電元件發電量。2)微電網模塊的約束條件為了保證微電網元件的安全、穩定的運行，在提出微電網模塊的控制目標後應該進行提供相對應的約束條件-a.電壓限制式中，r(^為t時刻各節點電壓，Fmax、「min分別為1.05，0.95。b.功率平衡S屍g，,.=￡+丄(3)式中，D、L分別為負荷需求和網絡損耗。c.蓄電池儲能限制,max(4)13式中，P("為t時刻蓄電池儲存量，A,max=4.0d.蓄電池電流限制max(5)式中，A/機為t時刻蓄電池電流變化量，A/max=1.25。e.光伏發電限制(6)式中，P(r)p為t時刻光伏發電量，，)7v^p,為最大功率點跟蹤(MaximumPowerPointTrackingMode—MPPT)時發電量。(所有參數都為標麼值)3)微電網代理模塊在孤島運行時的控制策略微電網代理模塊在孤島運行時的協調控制策略為微電網代理模塊通過元件代理模塊提供的初始數據，經過數據處理得出結果後，再判斷各自元件(光伏、燃料電池等)的狀態，根據判斷結果，決定微電網元件的控制模式。a.若光伏升壓、燃料電池非低位運行。則微電網代理模塊通訊光伏代理繼續以MPPT模式運行，同時通訊燃料電池代理減少供電。b.若光伏升壓、燃料電池低位運行。則微電網代理模塊通訊蓄電池代理充電。c.欠壓則通訊蓄電池代理放電，燃料電池代理增加供電，並繼續判斷光伏供電是否結束，"是"一結束光伏發電，改由燃料電池供電，"否"則光伏發電運行在MPPT模式。d.光伏升壓、燃料電池低位運行，則蓄電池代理繼續判斷蓄電池充電時是否超越限制，若是，則微電網代理收到蓄電池代理請求後通知光伏代理直接改變為電壓限制(VL)模式，否則繼續判斷蓄電池是否充滿，若未充滿，則繼續保持光伏代理為MPPT模式，若充滿，則改變光伏代理的模式為VL模式，直到僅靠光伏發電不能維持電壓穩定。如圖5所示，基於多代理的微電網協調控制流程圖4)微電網代理模塊在併網運行時的控制策略微電網代理模塊首先運用併網模塊與上級電網併網。併網後，微電網代理模塊的協調方案l.通訊光伏發電一直保持MPPT模式，以保持可再生能源的發電14效率最高。2.因直接與主網調節，微電網代理模塊將通訊蓄電池代理停止運行。3.微電網代理模塊將增加與上級電網代理之間的通訊協調工作。3、上級電網代理模塊上級代理模塊主要是負責多個微電網以及主電網之間的協調調度工作。對於能量調度來說主要可以分為電網穩定運行狀態下的協調調度和故障運行狀態下的調度。1)穩態運行時上級電網代理模塊的調度情況穩態運行時，上級電網代理模塊綜合其下層代理信息後，以多目標優化的思想對電網進行分析，進而對各微電網代理的出力進行協調。這些目標主要包括經濟性指標、電能質量指標等。當上級電網代理模塊給微電網代理分配了定值後，微電網代理模塊就可以通過對元件代理的調度形成對上級電網的有效支撐，如參與配電網的頻率、電壓控制、諧波治理等。而不再需要主網對將每個微型電源進行指令幹預。2)發生故障上級電網代理模塊的調度情況併網後發生故障時，由於代理分布式特性，可由相應的代理迅速定位故障點的位置。當故障點在微電網內部時，由微電網代理通過綜合各元件代理的信息給出相應調整。當發生在微電網外部時，通過上級電網代理與各微電網代理相互通訊以確定故障的嚴重程度。如超出自身調節能力，相應的微電網代理可選擇與主網斷開，進入孤島運行，這樣可以同時保證主網與微電網的安全穩定運行。基於上述的系統，以一天中的9:00-21:OO時間段為藍本，以微電網發電效率最大化為目標，分析經過多代理系統協調控制後各元件運行情況。如圖6所示，為仿真所需參數圖，拋物線狀的為光伏發電MMPT曲線，等幅振蕩的為負荷曲線。結果數據分析1)經過仿真，可得出下面圖7的數據圖微電網中各元件能量變化曲線圖如圖7所示，相應的控制策略如表1所示。由圖7和表1可知，微電網中的各代理在不同的時間段、不同的情況下，都做出了相應的模式調整。操作模式的靈活調度，讓微電網在保持安全、穩定運行的同時保持了微電網的最大效率。表1協調控制策略原理圖15tableseeoriginaldocumentpage16tableseeoriginaldocumentpage172)微電網節點電壓曲線如圖8所示，從圖中可以看出在多代理系統靈活調度的情況下，微電網各節點電壓都控制在可接受範圍內。3)蓄電池充放電電流圖如圖9所示，可以看出由於蓄電池充放電限制的存在以及蓄電池電流的不停變換，讓蓄電池在保持自身安全穩定運行的同時對微電網的能量控制也進行有效的補充和調節。權利要求1.一種基於多代理技術的微電網協調控制系統，其特徵在於包括元件代理模塊、微電網代理模塊、上級電網代理模塊，所述元件代理模塊、微電網代理模塊、上級電網代理模塊分成三層進行協調控制，其中元件代理模塊獨立控制微網中各底層元件運行，實現直接的分布式能源的控制、發電控制、儲能元件的控制和一些負荷的控制；微電網代理模塊針對微電網內部的調度運行，對代理進行管理，包括接受元件代理信息、根據微電網運行狀況及調整策略為其提供相應的控制策略；上級電網代理模塊負責電力市場以及各代理間的協調調度，並綜合微電網代理信息做出重大決策，微電網代理模塊與上級電網代理模塊之間通過通訊協調解決各代理之間的任務劃分和共享資源的分配；各代理模塊之間還保持數據通訊以更好的保證各自決策的合理性；元件代理模塊控制微電網中的各個元件，並把所控制元件的運行狀況提供給微電網代理模塊，微電網代理模塊接收到元件代理模塊的信息後，對元件代理模塊提供控制策略，元件代理模塊接收控制信息後自行改變對應控制元件的運行狀態，微電網代理模塊將各自微電網的運行狀況提供給上級電網代理模塊，由上級電網代理模塊進行初步的數據處理後通過信息處理系統統一格式傳給預估環節；與此同時，各微電網代理模塊也把各自電網的運行狀態直接提交給預估環節，預估環節通過模型預測後把每個微電網的控制策略提交給相對應的微電網代理模塊，在微電網代理模塊改變微電網運行狀態後，上級電網代理模塊與微電網代理模塊再一次把運行狀態提交給預估環節以進行進一步的調整。2.根據權利要求1所述的基於多代理技術的微電網協調控制系統，其特徵是，所述的元件代理模塊包括第一併網代理模塊、第一數據處理模塊、第一數據傳輸模塊、第一數據儲存模塊、內部控制模塊，其中第一併網代理模塊負責控制元件對微電網的併網和斷網功能，其接收第一數據傳輸模塊或者微電網代理模塊所提供的併網和斷網信息，並以微電網代理模塊傳輸的併網命令為高優先級，第一數據傳輸模塊傳輸的併網命令為低優先級進行併網；第一數據處理模塊和第一數據儲存模塊負責對所代理的元件進行數據的處理、儲存，從而將元件的運行狀態進行及時的處理和更新，第一數據傳輸模塊負責將元件運行狀態信息傳輸給微電網代理模塊並接收微電網代理模塊的命令；內部控制模塊是具體的元件控制程序，輸入相應的控制程序從而控制不同的元件運行，保證單個元件代理所控制的元件安全穩定運行，其只接收第一數據處理模塊所傳遞的命令。3.根據權利要求1所述的基於多代理技術的微電網協調控制系統，其特徵是，所述的元件代理模塊對外界有抗幹擾能力，能對外界微小的變化做出相應的調整，並且這一過程不需要微電網代理模塊的幹涉。4.根據權利要求1所述的基於多代理技術的微電網協調控制系統，其特徵是，所述微電網代理模塊包括第二併網代理模塊、第二數據處理模塊、第二數據傳輸模塊、第二數據儲存模塊，其中第二併網代理模塊負責所控制微電網對上級電網的併網和斷網功能，其接收第二數據傳輸模塊或者上級電網代理模塊所提供的併網和斷網信息，並以上級電網代理模塊傳輸的併網命令為高優先級，第二數據傳輸模塊傳輸的併網命令為低優先級進行併網；第二數據處理模塊在斷網時負責處理元件代理模塊所提供的信息，並根據數據處理的結果通過第二數據傳輸模塊為對應的元件代理提供相應的控制策略；在併網時第二數據處理模塊將增加與上級電網代理模塊的聯繫，接收元件代理模塊與上級電網代理模塊中通訊模塊所傳輸的數據，並根據數據處理的結果通過第二數據傳輸模塊為對應的元件代理提供相應的控制策略，同時通過第二數據傳輸模塊將微電網的運行狀態再次通訊給上級電網代理模塊從而進行進一步的協調控制；第二數據儲存模塊儲存第二數據處理模塊的結果，以供別的代理模塊進行査詢。5.根據權利要求1所述的基於多代理技術的微電網協調控制系統，其特徵是所述的上級電網代理模塊包括第三數據處理模塊、第三數據傳輸模塊、第三數據儲存模塊，其中第三數據處理模塊負責將多個微電網代理模塊所傳輸過來的數據進行綜合處理，在保證電網穩定性的情況下，按照多目標優化理論計算分配調節量並判斷能量控制策略是否可行，如可行則通過第三數據傳輸模塊對微電網代理模塊發出指令，不可行則重新讓各微電網代理模塊提供修改後的運行目錄；第三數據儲存模塊負責儲存各微電網代理模塊傳輸的數據以及第三數據處理模塊處理後的控制策略數據，以供微電網代理模塊和管理員進行査詢。6.根據權利要求1所述的基於多代理技術的微電網協調控制系統，其特徵是，所述元件代理模塊、微電網代理模塊、上級電網代理模塊之間的聯繫通過通訊實現，其通信方式包括以下兩種第一種，聯邦系統通訊與廣播通訊相結合首先，各代理模塊動態地加入聯邦體，接受聯邦體提供的服務，這些服務包括接受代理模塊加入、記錄加入代理模塊的能力、任務和級別、提供通信服務、對代理提出的請求提供響應；其次，利用廣播機制把消息發給每個代理模塊或一個組，通常發送者要指定唯一的地址，唯有符合該條件的代理才能夠讀取這個消息；第二種，黑板系統黑板是一個代理寫入消息、公布結果並獲取信息的全局資料庫，它按照所研究的代理問題劃分為幾個層次，工作於相同層次的代理能夠訪問相應的黑板層以及鄰近的層次，所有必要的信息都能張貼在黑板上供所有的代理檢索。全文摘要本發明涉及一種信息
技術領域：
的基於多代理技術的微電網協調控制系統，其中元件代理模塊獨立控制微網中各底層元件運行，實現直接的分布式能源的控制、發電控制、儲能元件的控制和一些負荷的控制；微電網代理模塊針對微電網內部的調度運行，對代理進行管理；微電網代理模塊與上級電網代理模塊之間通過通訊協調解決各代理之間的任務劃分和共享資源的分配，上級電網代理模塊負責電力市場以及各代理間的協調調度，並綜合微電網代理信息做出重大決策。各代理模塊之間還保持一定量的數據通訊以更好的保證各自決策的合理性。此種結構與通信方式適應了微電網分布、複雜、靈活的特性。本發明可以提高微電網的安全穩定運行及發電效率。文檔編號H02J3/18GK101510686SQ20091004824公開日2009年8月19日申請日期2009年3月26日優先權日2009年3月26日發明者王新剛,健章,芊艾申請人:上海交通大學