[發明專利]多智能體系統及其能源路由策略

在審

• 申請號: 202011125346.6
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112311019A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 張亮;呂棟;畢立穎;田林峰;宋慶迪
• 申請（專利權）人: 山東中瑞電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 張洪艷

1.一種多智能體系統，其特征在于，包括能源路由器智能體、多能源智能體、儲能智能體、主網智能體和負荷智能體，其中，

能源路由器智能體，對應于多源微網系統中的能源路由器，實現與配電網/供熱網絡的能源共享與信息交互，接收和監測系統中各模塊的運行狀態，進行能量管理和優化決策，并將決策指令分別下發給執行單元；

多能源智能體，對應于多源微網系統中的供能單元，實現當前時段的能源側各機組的發電/供熱的運行狀態實時檢測及未來時段的出力預測，并把當前機組狀態信息及出力預測信息上報能源路由器智能體，并響應其調控指令；

儲能智能體，對應于多源微網系統中的儲能裝置，包括儲電和儲熱兩種機組，監測各機組的運行狀態并上報能源路由器智能體，并響應其調控指令，調整運行狀態，單獨或與需求相應配合平抑負荷波動；

主網智能體，對應于配電網/供熱網絡，與能源路由器智能體實現信息和能源需求交互；

負荷智能體，對應于多源微網系統中用戶側多種形式的需求負荷，其中包括需求響應負荷，實現對當前時段的負荷需求實時監測及未來時段的負荷需求預測，并上報能源路由器智能體，等待接收上級調度及控制指令，需求響應負荷可以根據能源路由器智能體的調度指令轉移需求時段。

2.一種適用于權利要求1所述多智能體系統的能源路由策略，其特征在于，包括以下步驟：

101、負荷智能體根據預測負荷數據向能源路由器智能體提交負荷需求，等待響應命令；

102、能源路由器智能體接收負荷智能體提交的信息，確定負荷智能體的負荷需求量；

103、多能源智能體向調度中心的能源路由器智能體提交供能信息；

104、能源路由器智能體通過確定負荷智能體的負荷需求量和能源側預測的供能信息，計算剩余需求，并且根據多源微網系統制定目標函數，通過能源路由優化算法得到各能源側機組的出力；

105、能源路由器智能體向各多能源智能體發布調度信息，等待響應；

106、多能源智能體接收能源路由器智能體的調度信息，根據指令信息進行出力。

3.根據權利要求2所述的能源路由策略，其特征在于，所述能源路由優化算法具體如下：

201、路徑選擇，定義兩個蟻群，其中每個蟻群表示一個目標函數，定義蟻群有N只螞蟻，每只螞蟻的行走路徑代表一種可行方案；首先，產生初始智能體Q_i及適應值，定義初始迭代次數為0；選定起始節點后，螞蟻在信息素的指引下向下一個節點移動，哪個節點的信息素越強被選擇的幾率越大，初始智能體Q_i在第j₁個方案完成后繼續選擇Q_i+1的第j₂種實施方案的概率為：

其中，表示路徑(i，i+1)上智能體Q_i的實施方案j₁到Q_i+1的實施方案j₂的信息素；表示路徑(i，i+1)上智能體Q_i的實施方案j₁到Q_i+1的實施方案j₂的啟發因子；和共同決定路徑對螞蟻的吸引程度；R_i表示完成智能體Q_i后可以選擇的搜索的點的集合；β、分別表示信息素、啟發因子的權重，其中

202、信息素更新，N只螞蟻完成一次循環后，各邊的信息素強度按照下式更新：

式中，和分別表示第N次和第N-1次循環后各邊的信息素強度；ρ∈[0，1]表示信息素殘留參數，表示在螞蟻k循環一次后，在邊(i，j₁，j_２)上留下的信息素，求解運行成本和碳排放最小的路徑中，系統運行成本、碳排放成本越低信息素越高；

203、種群間信息素協調比較分析，包括以下三種情況：

A、若j₁和j₂共2個種群搜索的解對應的函數值都優于目標值，就把該解加入到解集中，再按照步驟202進行更新；若搜索出的解和非支配解集中的某個解相同，就對這條路徑上的信息素進行1％～50％比例減少，防止陷入局部最優；

B、若有一個目標函數值比設定目標值要更優，則將這個目標種群在其對應的路徑上選取其中某段路徑，對此路徑上的信息素進行變異處理；

C、當兩個目標函數值均劣于目標值時，根據步驟202更新信息素，并進行下一次的迭代搜索；

204、路徑對螞蟻的吸引程度計算，表示螞蟻k從節點i選擇移動到節點j的期望程度，表示為：

205、構造非支配解集，定義一個外部集合A把當前搜索到的非支配解存放到該集合中，以指導螞蟻在可行區域內更好地進行搜索，把搜索到的解與目標值進行對比，從而決定是否在A中存放該解，如果搜索到的解滿足存放條件但是該解等于A中的解時，該值不在A中存放；

206、利用灰色關聯度計算折中解，根據實際需要，決策者選擇滿足要求的一個多目標最優解并以該解進行調度。