基于能源互聯(lián)網(wǎng)的分布式電能路由控制策略研究.pdf

1、能源互聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是應(yīng)對全球氣候問題，實現(xiàn)全球能源可持續(xù)發(fā)展的重要解決方案，引起了廣泛關(guān)注。以電能為主要能源形式的能源互聯(lián)網(wǎng)既要能夠開放、隨機地接入分布式電源、儲能設(shè)備以及各種新型負(fù)載，又要滿足未來基于電力市場交易的各種定制化服務(wù)需求。因此，能源互聯(lián)網(wǎng)是一種電能和信息雙向流動，拓?fù)潆S機變化，具有開放、互聯(lián)、對等、分享等特性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，其協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化運行面臨諸多新的挑戰(zhàn)。
　　傳統(tǒng)的集中式的電網(wǎng)控制方案不能很好地滿足電能和信息均雙向

2、流動，且拓?fù)潆S機變化的能源互聯(lián)網(wǎng)的控制和運行。對此本文介紹了一種基于多代理(mlti-agent system,MAS)的能源互聯(lián)網(wǎng)分層分布式控制結(jié)構(gòu)和基于代理(Agent)的電能路由器。在同一層網(wǎng)絡(luò)中，每個單元由電能路由器實現(xiàn)管理和互聯(lián)，構(gòu)成分布式電網(wǎng)。電能路由器作為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心設(shè)備，融合了信息通信技術(shù)和電力電子變換技術(shù)。本文介紹的電能路由器由Agent作為其信息層載體，由電力電子變換器作為其功率層載體。Agent具有自治性、自適

3、應(yīng)性、社會能力和反應(yīng)能力等特性，使得MAS對分布式問題具有良好的適應(yīng)性。基于Agent的電能路由器能夠通過協(xié)商對話，實現(xiàn)分布式電能路由控制。
　　為實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的電能路由，首先，針對同一層電網(wǎng)的分布式網(wǎng)絡(luò)介紹了電能路由拓?fù)涞臉?gòu)建方法，它以能源互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，能充分反映能源互聯(lián)網(wǎng)的開放、互聯(lián)、對等、分享的特性，同時用戶或電力的經(jīng)營者都能深入地參與電能的交易。其次，提出了基于Dijkstra算法的分布式電網(wǎng)電能路由策略，在電能路

4、由拓?fù)鋱D中，每個節(jié)點僅根據(jù)相鄰節(jié)點的狀態(tài)調(diào)節(jié)其自身狀態(tài)，實現(xiàn)最短路徑的搜索，從而確定電能的傳輸路徑，以分布方式實現(xiàn)運行狀態(tài)的優(yōu)化。該方法極大地降低了電能路由所必須的信息量和計算的工作量。
　　要讓電能路由器中的Agent能夠通過協(xié)商對話完成最短路徑搜索，本文基于FIPA(The Foundation for Intelligent Physical Agents)規(guī)范定義的合同網(wǎng)交互協(xié)議和請求交互協(xié)議設(shè)計了路由代理用于實現(xiàn)最短路徑

5、搜索的路徑搜索對話和反推對話。針對電能路由拓?fù)渲械脑垂?jié)點、匯節(jié)點和普通節(jié)點，分別借助JADE(Java Agent DEvelopment framework)平臺開發(fā)了代表源節(jié)點的SourceAgent,代表匯節(jié)點的SinkAgent，以及代表其余普通節(jié)點的GeneralAgent，實現(xiàn)相應(yīng)節(jié)點上的電能路由器的信息層載體，這樣便于部署不同電能路由拓?fù)湎碌姆植际诫娔苈酚上到y(tǒng)。同時，簡要介紹了作為電能路由器功率層載體的變換器模型設(shè)計。由于

6、信息層載體和功率層分別在兩個異構(gòu)的平臺下建模，為實現(xiàn)聯(lián)合仿真驗證本文的電能路由策略，也簡要介紹了異構(gòu)平臺通訊接口的設(shè)計方案。
　　最后，建立了9節(jié)點電網(wǎng)仿真平臺整體通信模型，對分布式電能路由策略仿真分析，驗證了本文提出的電能路由拓?fù)涞臉?gòu)建方法和基于最短路徑的電能路由優(yōu)化方法的正確性；通過對線路成本變化以及并入額外電源的情況進行仿真，驗證了本文提出的方法能滿足能源互聯(lián)網(wǎng)的開放、互聯(lián)、對等、分享的要求，并能有效分析用戶或電力經(jīng)營者深度