基于多智能体的能源互联微网分布式协同控制

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:simba_m
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近年来,我国能源供求关系和消费体系不协调导致了能源的浪费,随着能源和环境问题日渐严峻,能源互联微网作为能源结构转型的新方向,受到越来越多的重视。能源互联微网运行控制的首要目标是保证电能质量,两个重要指标是维持电压和频率的稳定;其次是实现系统经济优化运行。传统微电网中二次调压和调频以及经济调度算法均采用集中式控制方式,然而,集中式控制依赖于系统的通信网络,随着分布式电源渗透率的不断升高,通信数据量增大,对系统的可靠性提出了挑战。针对这些问题,论文展开了如下研究:为了提高能源利用率和系统整体效率,构建了一种能源互联微网结构,建立了各分布式电源的仿真模型并进行特性分析,对能源路由器进行了结构设计。针对集中式控制的可靠性问题,构建基于多智能体的能源互联微网分布式架构,并采用分层分布式控制方式;底层采用下垂控制策略实现各分布式电源的功率分配;针对下垂控制存在的电压和频率偏差问题,二层控制采用基于多智能体的有限时间一致性算法,进行偏差调节;针对系统经济优化运行问题,三层控制采用基于多智能体的增量成本一致性算法,以总发电成本为目标函数、供需功率平衡为约束,以分布式电源的增量成本为一致性变量,进行经济优化控制。在Matlab/Simulink环境下对上述分层分布式控制策略进行仿真,仿真结果表明,底层下垂控制策略可以实现功率自动分配,满足负荷要求,也确实存在电压和频率偏差;二层控制策略可以在有限时间内消除底层控制的电压和频率偏差,使它们准确跟随各自的基准值,获得更好的电能质量;三层控制策略可在满足供需功率平衡和发电功率约束的条件下,使各分布式电源的增量成本收敛到一致,并得到其输出功率的优化值,实现系统经济运行。
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