基于多代理理論的微電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制方法研究.pdf

1、微電網(wǎng)作為分布式發(fā)電的有效管理形式,對(duì)于推進(jìn)清潔能源的發(fā)展,增加新能源在配電網(wǎng)中的滲透率,提高配電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性具有重要的意義。但是由于微電網(wǎng)內(nèi)部分布式電源的間歇性和波動(dòng)性以及微電網(wǎng)分布式接入配電網(wǎng)的方式,導(dǎo)致微電網(wǎng)本身以及微電網(wǎng)與配電網(wǎng)之間的優(yōu)化控制問(wèn)題難以解決。研究微電網(wǎng)的優(yōu)化控制方法,多微電網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)控制策略對(duì)于保證微電網(wǎng)的可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的意義,為推進(jìn)智能配電網(wǎng)的建設(shè)提供理論指導(dǎo)。由于微電網(wǎng)運(yùn)行模式多樣、可控程度不同,

2、優(yōu)化問(wèn)題的局部約束條件各異,全局運(yùn)行信息難以收集等問(wèn)題,造成傳統(tǒng)的集中式優(yōu)化控制方法無(wú)論是從模型構(gòu)建還是計(jì)算成本方面都難以勝任含多微電網(wǎng)復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問(wèn)題求解,而基于多代理的分布式控制方法對(duì)于求解這類(lèi)分布式問(wèn)題具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此,本文采用多代理控制理論構(gòu)建了微電網(wǎng)混合優(yōu)化控制框架結(jié)構(gòu),依據(jù)微電網(wǎng)的不同運(yùn)行環(huán)境,從系統(tǒng)到個(gè)體設(shè)計(jì)了相應(yīng)的優(yōu)化控制算法和策略。首先針對(duì)含多微電網(wǎng)的配電網(wǎng)系統(tǒng),提出了分布式約束優(yōu)化算法對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行分布式優(yōu)化控

3、制,解決集中控制難以求解難題,其次針對(duì)配電網(wǎng)中個(gè)體微電網(wǎng),建立了集中式優(yōu)化算法對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行集中式控制,保持集中控制對(duì)小規(guī)模系統(tǒng)快速求解優(yōu)勢(shì),最后結(jié)合微電網(wǎng)內(nèi)不同的DG給出了各自的執(zhí)行控制方法。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴結(jié)合多Agent理論,建立了完整的微電網(wǎng)混合式優(yōu)化控制結(jié)構(gòu),研究基于多Agent分布式理論的分布式優(yōu)化控制算法,將分布式優(yōu)化控制問(wèn)題視為分布式約束優(yōu)化問(wèn)題(DCOP),以勢(shì)博弈理論為基礎(chǔ),提出了符合多代理(MAS)

4、分布式理論的DCOP求解算法Weighted Regret Monitoring Distributed Simulated Annealing(WRM-DSAN)。算法以局部?jī)?yōu)化為基礎(chǔ),通過(guò)Agent之間的通信交流以及優(yōu)化控制規(guī)則進(jìn)行全局優(yōu)化。測(cè)試結(jié)果表明所提出的分布式優(yōu)化算法結(jié)構(gòu)上滿(mǎn)足分布式設(shè)計(jì)要求,并且能夠保證算法幾乎處處收斂到全局最優(yōu)納什均衡,較集中式有更好的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分布式求解能力。
　?、埔訧EEE39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為基礎(chǔ),通

5、過(guò)微電網(wǎng)優(yōu)化配置,建立了含多微電網(wǎng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)。按照DCOP理論將微電網(wǎng)優(yōu)化控制模型轉(zhuǎn)化成為適合分布式求解的分布式約束優(yōu)化問(wèn)題,設(shè)定微電網(wǎng)中每一個(gè)Agent的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),同時(shí)考慮局部?jī)?yōu)化約束和全局優(yōu)化約束的關(guān)系,采用所提出的勢(shì)博弈分布式優(yōu)化算法WRM-DSAN進(jìn)行求解,考慮分析Agent環(huán)狀和網(wǎng)狀控制結(jié)構(gòu)對(duì)優(yōu)化控制結(jié)果的影響,證實(shí)了微電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制的可行性,通過(guò)結(jié)果對(duì)比表明,系統(tǒng)在優(yōu)化后獲得了更好的整體效益,且網(wǎng)狀控制結(jié)構(gòu)具有更好

6、的故障容忍能力。
　?、轻槍?duì)小規(guī)模微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)集中優(yōu)化控制方法,提出了基于粒子群算法理論的Information Exchange Particle Swarm Optimization(IEPSO)集中式優(yōu)化控制算法,建立了微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)集中優(yōu)化控制模型,包括DG優(yōu)化配置,風(fēng)電以及負(fù)載的波動(dòng)模型,集中優(yōu)化控制的數(shù)學(xué)模型?？紤]DG以及負(fù)載變化的情況下,制定微電網(wǎng)儲(chǔ)能的控制策略,分析了不同儲(chǔ)能貢獻(xiàn)率對(duì)優(yōu)化運(yùn)行的影響,結(jié)果表明動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能貢獻(xiàn)