[發明專利]電網的多智能體優化協調控制方法

無效

• 申請號: 201010130520.6
• 申請日: 2010-03-24
• 公開（公告）號: CN101777769A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 艾芊;吳俊宏;施婕
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種電網技術領域的控制方法，特別是一種基于網格技術的電網的多智 能體優化協調控制方法。

背景技術

在未來的智能電網中，電能不僅從集中式發電廠流向輸電網、配電網直至用戶，同時電 網中還遍布各種形式的新能源和清潔能源，包括：太陽能、風能、燃料電池、電動汽車等等， 當這些能源被安裝在用戶端時就被稱為分布式能源。然而，當電網中融入大量的分布式能源 后，電網的結構、能量形式、功率流動、信息交換和控制方式的復雜程度將大大增加。因此， 如何對各種分布式能源進行智能化管理是實現智能電網的關鍵技術之一。針對分布式能源帶 來的問題，目前提出和研究最多的解決方案就是微電網(Micro?Grid)技術，即對于輸電成 本高、對電能質量要求高的集中電力用戶區，將分布式能源以微電網的形式接入大電網。微 電網一方面能夠有效利用分布式能源，提供高質量的供電服務，另一方面又能避免分布式能 源對大電網的沖擊，因此成為解決分布式能源大規模接入問題的有效手段。

與此同時，如何解決包含大量分布式能源的電力系統的安全可靠穩定運行，關系到一個 社會的安全穩定，要對電網進行安全分析、保證電力系統的正常運行和經濟運行，我們必須 進行大量的數字運算。而由于現有的計算機技術的限制，目前在電力系統中的主要采用的方 法是根據經驗把現有的網絡進行等值簡化，再進行離線計算或在線計算.這就不能保證計算 的實時性與準確性。同時，電力系統的最優化控制和動態實時安全分析，對計算速度也提出 了很高的要求。由于目前的單機計算速度遠遠不能滿足大規模電力系統的實時計算要求。為 了提高計算能力，現在主要的方法是在電力系統潮流計算、暫態穩定分析中并行計算，但其 計算加速比與效率不高，且計算能力始終跟不上實際問題計算需求的增長。而且并行計算所 需硬件成本過高，軟件編程困難，用戶使用維護技術復雜等諸多不利因素，從而導致研究網格 計算成為電力系統發展的迫切需要。

然而，包含大量分布式電源的智能電網，由于存在大量的信息數據，若采用傳統的集中 調度控制方式，難以有效的實現對各電源以及負荷的有效控制。而日趨成熟的多智能體系統 為電力系統的分布式控制提供了有效的解決方案。且鑒于智能體自主性與反應性等多個優 點，它能充分實現對電力系統的職能管理與無人調度。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利申請號200710152493.0，發明名稱：控制微電 網的系統和方法，公開號：CN101207284，該專利通過連通線控制器較好的實現了大型電網 對微電網的控制和管理，然而該方法：(1)該控制方法缺少對全網運行的優化分析以及快速 計算方式；(2)控制方法沒有考慮對錯誤指令的糾錯，造成系統失穩的可能，這種連通線控 制器由于網絡延遲或阻塞很難實現實時控制，不易達到電網經濟和穩定運行的目的。

鑒于以上分析，為了給包含大量分布式能源的智能電網提供優化調度方案，特別針對其 中的分布式電源的管理，本項目提出了基于網格技術的智能電網多智能體優化協調控制方 法。

發明內容

本發明的目的是解決智能電網大量分布式電源的優化管理與控制，并協調整個電網達到 安全、穩定、經濟、可靠的運行，提供一種基于網格技術的智能電網多智能體優化協調控制 方法。該控制方法通過多智能體系統對智能電網進行分層控制，并利用網格技術進行并行計 算，確保未來電網智能化的安全穩定運行。

本發明包括步驟如下：

第一步：由處于控制結構底層的各元件Agent通過采樣裝置采集本地電氣信息，如頻率、 電壓、電流等信息，并通過網線傳遞給微電網中樞Agent，同時區域電網調Agent根據區域 電網的穩定原則和經濟原則，會下達控制指令信息給微電網中樞Agent。

第二步：微電網中樞Agent對其管轄的微電網進行總調度，接收電氣信息，并進行控制 范圍內電網的優化計算，進行安全穩定分析和經濟運行分析，即通過網格技術，將數學目標 函數發送給多臺計算機同時進行并行計算，通過所述的網格技術進行計算由單機串行計算改 為由網格多臺計算機的并行計算，利用MPICH實現。這樣能夠大大提高計算時間。

第三步：微電網中樞Agent根據第二步中的優化計算結果和預先設定的協調控制策略

第三步：微電網中樞Agent根據第二步中的優化計算結果和協調控制的預先設定給底層 元件Agent下達新的控制指令，并同時將信息通過網線傳遞給區域電網調Agent。