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,對于推進清潔能源的發(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)內部分布式電源的間歇性和波動性以及微電網(wǎng)分布式接入配電網(wǎng)的方式,導致微電網(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)調控制策略對于保證微電網(wǎng)的可靠經濟運行具有重要的意義,為推進智能配電網(wǎng)的建設提供理論指導。由于微電網(wǎng)運行模式多樣、可控程度不同,

2、優(yōu)化問題的局部約束條件各異,全局運行信息難以收集等問題,造成傳統(tǒng)的集中式優(yōu)化控制方法無論是從模型構建還是計算成本方面都難以勝任含多微電網(wǎng)復雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題求解,而基于多代理的分布式控制方法對于求解這類分布式問題具有明顯優(yōu)勢。因此,本文采用多代理控制理論構建了微電網(wǎng)混合優(yōu)化控制框架結構,依據(jù)微電網(wǎng)的不同運行環(huán)境,從系統(tǒng)到個體設計了相應的優(yōu)化控制算法和策略。首先針對含多微電網(wǎng)的配電網(wǎng)系統(tǒng),提出了分布式約束優(yōu)化算法對微電網(wǎng)進行分布式優(yōu)化控

3、制,解決集中控制難以求解難題,其次針對配電網(wǎng)中個體微電網(wǎng),建立了集中式優(yōu)化算法對微電網(wǎng)進行集中式控制,保持集中控制對小規(guī)模系統(tǒng)快速求解優(yōu)勢,最后結合微電網(wǎng)內不同的DG給出了各自的執(zhí)行控制方法。本研究主要內容包括：
　?、沤Y合多Agent理論,建立了完整的微電網(wǎng)混合式優(yōu)化控制結構,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)化控制問題視為分布式約束優(yōu)化問題(DCOP),以勢博弈理論為基礎,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)。算法以局部優(yōu)化為基礎,通過Agent之間的通信交流以及優(yōu)化控制規(guī)則進行全局優(yōu)化。測試結果表明所提出的分布式優(yōu)化算法結構上滿足分布式設計要求,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雜網(wǎng)絡分布式求解能力。
　?、埔訧EEE39節(jié)點系統(tǒng)為基礎,通

5、過微電網(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)化控制模型轉化成為適合分布式求解的分布式約束優(yōu)化問題,設定微電網(wǎng)中每一個Agent的優(yōu)化目標函數(shù),同時考慮局部優(yōu)化約束和全局優(yōu)化約束的關系,采用所提出的勢博弈分布式優(yōu)化算法WRM-DSAN進行求解,考慮分析Agent環(huán)狀和網(wǎng)狀控制結構對優(yōu)化控制結果的影響,證實了微電網(wǎng)分布式優(yōu)化控制的可行性,通過結果對比表明,系統(tǒng)在優(yōu)化后獲得了更好的整體效益,且網(wǎng)狀控制結構具有更好

6、的故障容忍能力。
　　⑶針對小規(guī)模微電網(wǎng)的動態(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)動態(tài)集中優(yōu)化控制模型,包括DG優(yōu)化配置,風電以及負載的波動模型,集中優(yōu)化控制的數(shù)學模型。考慮DG以及負載變化的情況下,制定微電網(wǎng)儲能的控制策略,分析了不同儲能貢獻率對優(yōu)化運行的影響,結果表明動態(tài)儲能貢獻