[發明專利]一種基于邊緣計算的多智能體負荷調控方法

有效

• 申請號: 201911403025.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111030123B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 周博文;楊東升;張化光;王大千;劉鑫蕊;楊波;羅艷紅;孫振奧;梁雪;劉振偉;王智良;金碩巍;倪雪晴
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

本發明提供一種基于邊緣計算的多智能體負荷調控方法，涉及智能微網環境下的負荷管理技術領域。該方法首先建立區域電網內部的電力節點數據模型；考慮區域電網間的耦合關系，建立基于邊緣計算的感知模型，感知聯絡線兩端的電壓與相角；計算區域電網間的線損，疊加區域電網內的發電與耗電功率得到區域電網的凈有功功率；然后設定區域電網的目標函數；根據區域電網的目標函數推導區間電網經濟效益最優目標函數；最后將區間電網的經濟優化與負荷調整問題轉化為分布式區域電網整體經濟效益與區域間功率平衡耦合問題；將目標函數轉化為增廣拉格朗日函數，使用ADMM算法求解，實現電網系統負荷的調控。

技術領域

本發明涉及智能微網環境下的負荷管理技術領域，尤其涉及一種基于邊緣計算的多智能體負荷調控方法。

背景技術

隨著物聯網技術與通信技術的發展，數據的計算方式逐漸發生轉變，更多的邊緣計算方式將取代傳統的集中式計算。利用變電站資源建設運營充換電(儲能)站和數據中心站的新模式已成為新的研究方向。意味著現階段，變電站將由常規變電站逐漸向數字化、智能化方向發展。同時應運而生的變電站數據代理節點技術也將成為研究重點。

智能體的概念由Minsky在上世紀80年代提出，到目前為止還沒有一個公認的普遍的定義。智能體的基本特性包括社會性、自治性、反應性和主動性；智能體的物理結構包括信息處理模塊、環境感知模塊、和執行模塊等，可以利用自身系統接受、分析來自上下層的信息，根據設定的規則計算出最佳的處理策略。因此多智能體的引入促進了電力用戶參與電網調峰，減少電網安全運行壓力，平衡電網負荷，引導用戶科學、合理用電；另一方面也能實現電力資源以及社會資源的優化配置，促進電力工業的可持續發展。隨著新能源發電資源與柔性負荷大規模接入電網，電網調控能力得到提高。

目前的分布式控制一般針對分布式電源或負荷等單一類別，較少考慮可控負荷與分布式電源協同調控。即使少量考慮了電源與負荷的分布式調控，一般是完全分布式計算框架，沒有考慮依托邊緣計算等實際技術手段的實施可行性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于邊緣計算的多智能體負荷調控方法，實現整體電力系統的負荷平衡。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種基于邊緣計算的多智能體負荷調控方法，包括如下步驟：

步驟1：將一個地區內的電網以變電站為中心，根據變電站附近的電力節點劃分成彼此相連的區域電網，在區域內部不考慮網損，建立區域電網內部的電力節點數據模型；

所述電力節點為各類用電及發電設備，建立的區域電網內部的電力節點數據模型包括火力發電的數據模型、風力發電的數學模型、光伏系統發電的數學模型以及柔性負荷的數學模型，具體建立方法為：

(a)建立火力發電的數學模型：

為了電網的可靠性和靈活性，火力發電的數據模型包括火力發電機的發電成本與運行約束，火力發電機的發電成本函數如下公式所示：

其中，為第k個火力發電機組的發電成本，是第k個火力發電機組區域內產生的有功功率，則是第k個火力發電機組火力發電的成本系數；

所述火力發電機組區域內的產生的有功功率受到以下因素的限制：

其中，和分別為火力發電機組火電出力的上限和下限；

(b)建立風力發電的數學模型：

根據風力發電的特性設定風力發電機的發電模型，考慮風力發電的功率輸出曲線特性，單臺風力發電機的發電功率表示為一個分段函數，如下公式所示：