[發(fā)明專利]一種基于多智能體系統(tǒng)趨同控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度運行方法

有效

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• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107609675B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳武順;李韜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本發(fā)明提出一種基于多智能體系統(tǒng)趨同控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度運行方法。針對以能源路由器作為中間智能連接單元的能源互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過在微電網(wǎng)系統(tǒng)中各個節(jié)點設(shè)置智能體直接控制節(jié)點下的分布式能源以及負(fù)載，能源路由器化為能源路由器智能體，構(gòu)建多智能體運行系統(tǒng)；首先使得設(shè)置在所有節(jié)點的智能體的邊際成本趨向于能源路由器獲得的與微電網(wǎng)相連的配電系統(tǒng)的電價，在此過程中通過各個節(jié)點的功率失配估計值進(jìn)行迭代計算，每一次迭代完成后，通過能源路由器疊加配電系統(tǒng)的供電量，使得與能源路由器直接相連節(jié)點的功率失配估計值為0，最終使得整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的功率失配值為0，微電網(wǎng)系統(tǒng)達(dá)到平衡，得到各個分布式能源的輸出功率以及配電系統(tǒng)的供電量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的優(yōu)化運行技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于多智能體系統(tǒng)趨同控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度運行方法。

背景技術(shù)

隨著能源的日益緊缺以及環(huán)境問題的不斷加劇，分布式可再生能源發(fā)電越來越受到重視和關(guān)注。風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電等分布式可再生能源發(fā)電不斷接入電網(wǎng)，這些發(fā)電形式環(huán)保、經(jīng)濟(jì)并且可持續(xù)，但同時也有不穩(wěn)定、間歇性等缺點，使得電力系統(tǒng)的復(fù)雜性、不確定性不斷增加。傳統(tǒng)大電網(wǎng)采用的是集中式的控制模式，而這需要非常強(qiáng)大的通信設(shè)施作為基礎(chǔ)，并且如果中央控制器受到攻擊，整個系統(tǒng)都將面臨癱瘓。

進(jìn)入21世紀(jì)，受到“互聯(lián)網(wǎng)+”思維的影響，需要我們將基礎(chǔ)設(shè)施與信息技術(shù)深度融合，其中關(guān)鍵的一項技術(shù)就是信息物理融合系統(tǒng)，也就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。能源互聯(lián)網(wǎng)同樣是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、可再生能源技術(shù)與現(xiàn)代電力系統(tǒng)的結(jié)合，能源互聯(lián)網(wǎng)是一種以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”，以微網(wǎng)、分布式能源等能量自治單元為“局域網(wǎng)”，以能源路由器為中間智能控制單元，從而最終實現(xiàn)自下而上分散自治協(xié)同管理的模式。本發(fā)明的提出就是在能源互聯(lián)網(wǎng)這種分散自治協(xié)同控制的模式下，采用多智能體系統(tǒng)趨同控制進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，它是一種全分布式的系統(tǒng)，只需要智能體自身狀態(tài)信息以及相鄰智能體狀態(tài)信息就可以完成計算，具有“即插即用”的特點，不易受網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變的影響，非常適合有大量分布式能源組成的系統(tǒng)，不需要復(fù)雜的通信設(shè)施，使得整個系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性、安全性以及拓展性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種基于多智能體系統(tǒng)趨同控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度運行方法，通過在分布式能源組成的微電網(wǎng)系統(tǒng)的每個節(jié)點設(shè)置不同的智能體(Agent)，將與其他微電網(wǎng)或主電網(wǎng)(配電系統(tǒng))相連的能源路由器化為能源路由器智能體(Energy Router Agent，ERA)，通過各個智能體之間的交互，節(jié)點下的分布式能源以及負(fù)載將自身狀態(tài)傳遞給各個節(jié)點的智能體，節(jié)點智能體控制該節(jié)點下分布式能源的發(fā)電量，能源路由器智能體控制配電系統(tǒng)對為微電網(wǎng)的供電量，從而能夠使得整個系統(tǒng)的運行成本達(dá)到最小，并且操作簡單節(jié)省了通信資源。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種基于多智能體系統(tǒng)趨同控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度運行方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)實際電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，建立基于能源路由器作為微電網(wǎng)與配電系統(tǒng)相連的中間智能控制單元，在各分布節(jié)點上設(shè)置自治單元，直接控制節(jié)點下分布式能源發(fā)電量的強(qiáng)連通通信拓?fù)鋱D；如果該節(jié)點下沒有分布式能源，則假設(shè)其最大最小發(fā)電量均為0；

步驟2：構(gòu)建經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，設(shè)置節(jié)點i下所控制的分布式能源的初始功率以及節(jié)點i下的負(fù)載量，計算出節(jié)點i功率失配值的初始值，并將其賦值給功率失配估計值的初始值，i＝1,2,3...n，n為節(jié)點總數(shù)；

步驟3：對節(jié)點i所控制的分布式能源邊際成本進(jìn)行迭代更新，使得其邊際成本趨向于從能源路由器上獲得的配電系統(tǒng)的電價，通過邊際成本計算得到分布式能源的輸出功率；

步驟4：判斷節(jié)點i下所控制的分布式能源的輸出功率是否超過該分布式能源的極限約束，即判斷其輸出功率屬否超過該發(fā)電機(jī)組的功率輸出的上限或者下限；如果其輸出功率超過上限，則取其上限值作為輸出功率；如果其輸出功率小于其下限，則取其下限值作為輸出功率；