[發明專利]基于多Agent通信網絡的海島微電網分布式控制方法及系統

有效

• 申請號: 201811189923.0
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109390970B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 戴瑞海;林厚飛;金建新;黃益宏;施亦治;林啟待;章雷其;高盟凱;李強;黎博
• 申請（專利權）人: 國網浙江平陽縣供電有限責任公司;國網浙江省電力有限公司溫州供電公司;重慶大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本發明公開了基于多Agent通信網絡的海島微電網分布式控制方法，包括以下步驟：根據微電網雙層模型構造通信網絡，該模型包括：下層微電網和上層通信網絡；根據上層通信網絡設計權值矩陣，并得到分布式控制律；根據分布式控制律計算的設定值來調整可控分布式發電DG的輸出，實現微電網完全分布式控制。控制系統，包括有：根據微電網雙層模型構造通信網絡；根據上層通信網絡設計權值矩陣，并得到分布式控制律；根據分布式控制律計算的設定值來調整可控分布式發電DG的輸出。本發明的優點是：此系統能保證微電網可控DG按最大發電功率等比例輸出功率，在迭代過程中，能保證多微電網系統整體功率平衡。

技術領域

本發明涉及微電網分布式控制技術領域，特別是基于多Agent通信網絡的海島微電網分布式控制方法及系統。

背景技術

為應對能源挑戰、改善環境質量，高效利用可再生能源已經成為發展趨勢。微電網作為分布式電源接入電網的一種有效手段，能夠提升可再生能源的滲透率，提高分布式發電(Distributed Generation,DG)的利用效率。微電網是由分布式電源、儲能系統、能量轉換裝置、監控和保護裝置、負荷等匯集而成的小型發、配、用電系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤島運行。而孤島微電網缺乏大電網的功率支撐，并且，環境和負載具有波動性，導致孤島微電網的控制成為研究難點。

目前，集中式分級控制和分布式分層控制已在微電網控制中廣泛使用，但是，存在如下兩個問題：1)集中式控制需采集海量數據，難以實現靈活、高效的調度；2)分布式分層控制采用微電網中心控制器，采用集中式控制，并不能實現微電網完全分布式控制。

發明內容

本發明的目的在于提供基于多Agent通信網絡的海島微電網分布式控制方法及系統，實現微電網可控分布式發電DG按最大發電功率等比例分擔微電網的環境波動和負載需求，保持微電網功率平衡。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：基于多Agent通信網絡的海島微電網分布式控制方法，包括以下步驟：

S1：根據微電網雙層模型構造通信網絡，該模型包括：下層微電網和上層通信網絡；

S2：根據上層通信網絡設計權值矩陣，并得到分布式控制律；

S3：根據分布式控制律計算的設定值來調整可控分布式發電DG的輸出，實現微電網完全分布式控制。

優選的，所述步驟S1中的下層微電網包括風機、光伏、微型燃氣輪機、儲能系統這些分布式發電DG。

優選的，所述步驟S1中構造通信網絡步驟具體為：微電網上層通信網絡G，包含m個可控Agent和1個半可控Agent，半可控Agent將信息傳遞給相連可控Agent，可控Agent根據網絡拓撲，只需與相鄰可控Agent之間交換信息，利用分布式控制律，進行相互迭代計算，結果收斂之后，調整下層可控DG功率設定點，保證可控DG按自身最大發電功率成比例分擔微電網中的不可控DG和負載波動，維持系統功率平衡。

優選的，所述步驟S2中所述分布式控制律包含權值矩陣，根據所述權值矩陣中的元素，對所述可控分布式發電DG的輸出進行調整。

優選的，所述步驟S2具體為：

S21：通信網絡建立好以后，定義一個鄰接矩陣A＝[a_ij]_m×m描述Agent之間的連接關系，m表示通信網絡中可控DG Agent的個數，若Agent j存在自環，則元素a_jj＝1，否則，a_jj＝0，若Agent k和j之間存在連邊，且由節點k指向節點j，則a_kj＝1，否則，a_kj＝0；