[發(fā)明專(zhuān)利]基于IEC 61850和多代理方法的微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210251637.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102801790A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李桃;郝雨辰;胡敏強(qiáng);竇曉波;吳在軍;孫建龍;孫純軍;錢(qián)康;許文超;朱東升;牛濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇省電力設(shè)計(jì)院;東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L29/08
• 分類(lèi)號(hào): H04L29/08;H04L12/24;H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種信息技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體涉及一種基于IEC?61850和多代理方法的微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

微網(wǎng)技術(shù)的提出與分布式發(fā)電(Distributed?Generation，DG)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展密切相關(guān)，與依靠遠(yuǎn)距離輸配電的傳統(tǒng)電源相比，分布式發(fā)電技術(shù)具有能源形式多樣化、能源利用效率高和環(huán)境友好等多方面優(yōu)點(diǎn)。分布式發(fā)電系統(tǒng)安裝地點(diǎn)靈活、分散的特點(diǎn)極好地適應(yīng)了分散電力需求和資源分布，延緩了輸、配電網(wǎng)升級(jí)換代所需的巨額投資，同時(shí)，它與大電網(wǎng)互為備用也使供電可靠性得以改善，有效解決了大型集中電網(wǎng)的許多潛在問(wèn)題。然而分布式發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)也存在諸多問(wèn)題，如分布式電源單機(jī)接入成本高、控制困難等。另外，為減小分布式電源對(duì)主電網(wǎng)的沖擊，大系統(tǒng)往往采取限制、隔離的方式來(lái)處置分布式電源。IEEE?1547規(guī)定，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，分布式電源必須馬上退出運(yùn)行。這就大大限制了分布式電源充分發(fā)揮作用，也間接限制了對(duì)清潔能源的利用。?

為協(xié)調(diào)電網(wǎng)和分布式電源的矛盾，解決大量位置分散、形式多樣、特性各異的分布式電源簡(jiǎn)單并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)和用戶(hù)造成的沖擊，減小其接入對(duì)電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行等帶來(lái)的不利影響，充分挖掘分?布式電源為電網(wǎng)和用戶(hù)帶來(lái)的價(jià)值和效益，R.H.Lasseter在2002年IEEE?Power?Engineering?Society?Winter?Meeting上發(fā)表Microgrids一文，首次提出了微網(wǎng)的概念，并給出了微網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)。微網(wǎng)從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，將分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置及控制裝置等集成，形成一個(gè)可控的單元，同時(shí)向用戶(hù)供給電能和熱能。既可與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，也可在電網(wǎng)故障或需要時(shí)與主網(wǎng)斷開(kāi)單獨(dú)運(yùn)行。微網(wǎng)概念的提出有效的協(xié)調(diào)了大電網(wǎng)與分布式電源間的矛盾，充分挖掘了分布式能源為電網(wǎng)和用戶(hù)所帶來(lái)的價(jià)值和效益。?

微網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)供電能力的保證、電能質(zhì)量的提高，以及對(duì)用戶(hù)多樣性要求的滿(mǎn)足使其成為電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。但也帶來(lái)了對(duì)傳統(tǒng)集中式控制的沖擊，造成集中式控制效率的低下，控制參數(shù)的激增，促使集中式控制到分布式智能控制的自然演變，而多代理方法作為分布控制和人工智能的產(chǎn)物，可以滿(mǎn)足微網(wǎng)管理的需要。多代理方法在微網(wǎng)中的適應(yīng)性表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1)微網(wǎng)是由一定地理區(qū)域內(nèi)分散的分布式電源和負(fù)荷所組成，與多代理方法中分散的代理單元具有邏輯結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性；2)多代理方法中的各代理具有依據(jù)自身特點(diǎn)和目的，安排行動(dòng)步驟的自主性，適用于微網(wǎng)系統(tǒng)中不同特點(diǎn)分布式電源的控制需要，也易于滿(mǎn)足微網(wǎng)系統(tǒng)中隸屬于不同用戶(hù)和業(yè)主的分布式電源不同運(yùn)行目標(biāo)的需要；3)多代理方法中的各代理既具有運(yùn)行控制的自主性，同時(shí)也具備相互通信，相互協(xié)商解決問(wèn)題的合作性，適用于微網(wǎng)這種具有多運(yùn)行單元、多控制目標(biāo)的應(yīng)用場(chǎng)合。?

對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)資料和專(zhuān)利說(shuō)明的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枺?200910048244.6)和中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枺?00720122010.8)提出了多代理方法在微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制以及新能源發(fā)電中的應(yīng)用，并詳細(xì)描述了各代理的角色以及代理中各種模塊的功能；中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枺?01010239335.0)提出采用協(xié)同粒子群算法并與多代理方法相結(jié)合，為電力市場(chǎng)ACE仿真提供了新的方法，張穎媛的博士學(xué)位論文《微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化與能量管理研究》以及崔明勇的博士學(xué)位論文《微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行及控制策略研究》分別將遺傳算法和混沌蟻群算法應(yīng)用于微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行中，為微網(wǎng)能量管理提供了新的思路。?

現(xiàn)有的相關(guān)文獻(xiàn)資料和專(zhuān)利說(shuō)明對(duì)于多代理方法在微網(wǎng)中的應(yīng)用尚停留在多代理方法結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，以及微網(wǎng)中各代理功能模塊的定義，未涉及代理間通信的具體協(xié)議和信息模型，或僅僅是自定義協(xié)議，不具有普適性和通用性的特點(diǎn)，事實(shí)上統(tǒng)一信息模型的建立對(duì)于多代理方法在微網(wǎng)能量管理技術(shù)上的廣泛應(yīng)用和互操作性的實(shí)現(xiàn)具有重要的作用。IEC?61850作為電力公用事業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為電力系統(tǒng)無(wú)縫通信奠定了基礎(chǔ)，因此，本專(zhuān)利利用IEC?61850定義的信息模型作為代理間通信的統(tǒng)一參考模型，實(shí)現(xiàn)IEC?61850信息模型向多代理通信語(yǔ)言的映射，確保代理間互聯(lián)互通的實(shí)時(shí)性、統(tǒng)一性和互操作性，從而有效的應(yīng)用于微網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)中。?