[發明專利]基于Agent的風/光互補發電場的能量管理控制系統

在審

• 申請號: 201410723454.1
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104485693A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 馮炳和
• 申請（專利權）人: 馮炳和
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林偉斌

技術領域

本發明涉及能量管理領域，更具體地，涉及一種基于Agent的風/光互補發電場的能量管理控制系統。

背景技術

目前世界上75％的能源來自石化燃料。但是一次性的化石燃料儲量有限，不可再生，而且伴隨燃燒產生的環境問題也相當嚴重。基于一次能源的枯竭和環境保護的考慮，世界各國都把開發新的再生能源作為改善能源結構、減少環境污染和保護生態環境的一種措施，納入國家發展計劃。我國是世界上少數幾個以煤為主要能源的國家之一，煤炭的消費量占能源總消費量的70％以上。這種以煤為主的能源消費結構是客觀上造成我國能源系統效率低、環境污染重的根本原因，因此，改善能源結構，大力發展風能、太陽能等可再生能源，迅速提高可再生能源使用的比例不僅是一條從根本上解決大量消費化石能源所造成環境污染的根本途徑和措施，也是保障能源供應、減緩能源供應對國際依賴的重要措施之一。

風能、太陽能等可再生能源儲量巨大、無污染且無處不在，理論上講，較小一部分的風力和太陽能資源就可滿足人類的能源需求，因此利用風能和太陽能受到世界各國普遍重視。太陽能與風能在時間上和地域上都有很強的互補性，白天太陽光最強時，風很小；晚上太陽落山后，光照很弱，但由于地表溫差變化大而風能加強.在夏季，太陽光強度大而風小；冬季太陽光強度弱而風大。因此，采用風力/太陽能互補發電，可以彌補風能、太陽能間歇性的缺陷，提供了一種新的性能優越的綠色能源。而在風力/太陽能互補發電場中，其能量管理控制的合理性、正確性是這種電力系統能否廣泛推廣應用的關鍵問題之一。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種基于Agent的風/光互補發電場的能量管理控制系統，該系統采用Agent理論和技術實現風力/太陽能互補發電場的能量管理控制。

在風/光互補發電場中，風力發電機組和太陽能發電裝置都是多臺的。多臺發電裝置的檢測、控制和管理很復雜。因此，整個能量管理控制系統的體系結構是本項目研究重點之一。只有找到一個合理、正確的體系結構，整個能量管理控制系統的結構才能既簡單、性能優越，又運行穩定。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種基于Agent的風/光互補發電場的能量管理控制系統，采用Agent對多臺風力發電裝置和太陽能發電裝置進行能量管理控制；該能量管理控制系統包括一個能量管理控制Agent或多個能量管理控制Agent，Agent模型為GRATE*BDI模型；當包括多個能量管理控制Agent時，Agent模型間的合作機制是采用協調機制，分別采用固定主從關系和不固定主從關系二種方式，并采用通過部分全局規劃的協調的合作方法。

優選的，所述能量管理控制系統由一個能量管理控制Agent完成整個發電場的能量管理控制；Agent的輸入是各臺風力發電裝置、太陽能發電裝置的電壓、電流、報警信號以及負載要求信息；Agent的輸出用作配電裝置的輸入，由配電裝置完成整個發電場的能量管理控制。

優選的，所述能量管理控制系統包括風力發電能量管理Agent和太陽能發電管理Agent；其輸入分別為所有風力發電裝置與負載、所有太陽能發電裝置與負載的有關信息；這兩個Agent經過信息交互后作出決策，其輸出控制配電裝置，由配電裝置完成整個發電場的能量管理控制。

優選的，所述能量管理控制系統將風力發電裝置和太陽能發電裝置分別分成n組和m組，并設置n+m個能量管理Agent，每個Agent管理數臺風力發電機或數臺太陽能發電裝置；它們的輸入是相應發電機、發電裝置和負載的有關信息，經Agent間的信息交互后作出決策，其輸出控制配電裝置，由配電裝置完成整個發電場的能量管理控制。

優選的，所述風力發電裝置包括第一DC/AC逆變器、第一升壓變壓器、第一不控整流直流電源和風力發電模擬系統控制系統；

第一不控整流直流電源給第一DC/AC逆變器提供直流電，經第一DC/AC逆變器輸出的交流電通過第一升壓變壓器升壓，風力發電模擬系統控制系統控制第一DC/AC逆變器的功率輸出。

與現有技術相比，本發明技術方案的有益效果是：本發明通過對風/光發電性能的定量研究、系統體系結構和Agent模型與合作機理的研究，開發一種風力/太陽能互補發電的基于Agent的能量管理控制系統，使該系統能應用到風/光互補發電場中，為我國新能源的開發做出貢獻。