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摘要：本文介绍了智能微电网的概念和特征，智能电微网的基本结构和运行状态以及我国智能微电网的发展现状，分析了智能微电网在建筑电气系统中的应用和MAS的智能控制。
关键词：智能微电网，建筑电气系统，MAS。
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
一、智能微电网的概念和特征
微网作为智能配电网的重要有机组成部分，在技术和装备上实现智能化是其基本要求。
国外有学者认为智能微电网是大型电力系统的现代化、小型化的形式， 能够提供更高的供电可靠性，更易满足用户增长的需求，最大可能地利用清洁能源和促进技术的创新。我国学者认为：智能微电网即微网的智能化，通过采用先进的电力技术、通信技术、计算机技术和控制技术在实现微网现有功能的基础上，满足微网对未来电力、能源、环境和经济的更高发展需求。
通过智能微电网的定义可以看出，智能微电网具有以下特征。
(1) 并网和独立两种运行模式。这是智能微网与带有负荷的分布式发电系统的本质区别。智能微网在并网运行时，可以对大电网起到削峰填谷的作用，是大电网稳定运行的有力支撑。当电网发生故障时，智能微电网可以迅速从大电网中解列，独立运行，为政府、医院、交通枢纽等重要负荷持续供电，提高了供电可靠性。
(2) 稳定。微网独立运行时，能够在稳态和暂态过程中实现功率平衡和电压/频率稳定，有效解决电压、谐波问题，避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响。
(3) 兼容。微网是实现分布式电源并网的最有效的方法，它将原来布局分散的可再生能源进行整合，并通过储能装置和控制保护装置实时平滑功率波动，维持供需平衡和系统稳定，能够有效克服分布式电源的随机性和间歇性缺点，解决分布式电源的接入问题。
(4) 灵活。智能微电网可以作为大电网的一个受控单元，实现分布式电源的“即插即用”，而且可根据用户需求灵活提供定价不同、级别不同的电能质量，满足用户多样化的需求。
(5) 经济。微网作为可再生能源发电的有效载体能够显著提高可再生能源的利用效率，同时微网与中小型热电联产相结合，通过实现温度对口、梯级利用和能质匹配，减少不同能源形态的转换，满足用户供电、供热、制冷、湿度控制和生活用水等多种需求，从而显著提高能源利用效率，优化能源结构，减少污染排放，实现节能降耗的目标，而且微网实现了市场交易和资产配置的统一管理。
二、微电网的基本结构和运行状态
智能微电网的结构因负荷需求不同而不同，但其基本单元包含分布式电源（微能源）、储能装置、管理系统以及负荷，其中大多数微能源与电网的接口都要求是基于电力电子技术设计的，以保证微网以单个系统方式运行的柔性和可靠性。
微网具有并网和独立（孤岛）两种稳定运行状态及相应的两种过渡运行状态——微网并网过渡状态和微网解列过渡状态。
由于智能微电网具有并网和孤岛两种运行状态，因此其运行特性也包括两方面：一方面是智能微电网孤岛运行时，其自身的运行特性。微网中存在的多种能源输入（光、风、氢、天然气等）、多种能源输出（电、热、冷）、多种能量转换单元（光/电、热/电、风/电、交流/直流/交流）以及多种运行状态（并网、独立）使得微网的动态特性相对于单个的分布式发电系统而言更加复杂，；另一方面是智能微电网并网运行时，其与外部电网的相互作用。它涉及微网对大电网的电压、功角和频率稳定运行的作用机理和对应措施的研究、微网与大电网控制系统及故障过程相互作用机理的研究和微网所引起的大电网电能质量的研究等多个方面，是实现含智能微电网的大电网系统安全稳定运行的理论基础。
微网分析的理论体系包括：微网与大电网相互作用机理、分布式储能在微网中的作用机理、微网全过程仿真理论、含微网新型配电系统的规划理论、微网优化运行理论。微网与大电网的相互作用机理分为两类：一是探讨微网在独立或并网两种稳态运行状态下，微网与外网配电网及其公共连接点处以波形畸变和随机波动为特征的稳态电能质量扰动产生机理和分布规律；二是探讨在微网并网与解网、微电源投退与切换、负荷冲击、故障等暂态过程中，电压或电流短时严重偏离其额定值或理想波形的暂态电能质量扰动产生机理和传播特性
三、我国智能微电网的发展现状
近年来，我国为了最大化接纳分布式电源、节能降耗、实现农村电气化、提高电网整体抗灾能力和灾后应急供电能力而大力发展智能微电网。2008年杭州电子科技大学建立了国内第1个光伏发电微网实验研究系统，光伏发电比例达50%，包含120kW的柴油发电机和蓄电池组，光伏发电系统预期年发电量为120kWh，每年可节约48t标准煤，现已成功向两座教学楼供电，实现了微网在实验研究阶段的转化。2011年4月份，我国公开了一项智能微电网的专利，提出智能微电网包括：分布式能源装置、能源转换装置、储能装置、用电负荷、微网控制系统，从而解决现有技术中可再生能源接入智能小区供电系统时稳定性不足的问题。总体来说，我国智能微电网的研究还处于起步阶段，在技术和方法上仍需进一步开发与创新，才能实现实用化、商业化，在智能电网的建设进程中发挥更大潜力。
四、智能微电网在建筑电气系统中的应用
（1）智能微电网应用于建筑电气的优势。随着用户的需求越来越大，并且有多样化的趋势，微电网作为一个可定制的电源, 应用范围越来越广，它在建筑电气中的应用具有巨大的优势。
1）增强供电可靠性。
2）降低馈电损耗。
3）支持当地电压。
4）通过利用废热提高效率。
5）提高电能质量。
6）更加环保。
（2）MAS智能控制
分布式人工智能DAI的发展, 为分布式智能控制系统的实现提供了一条途径。该技术是为解决大规模问题的智能求解而发展起来的, 通过对问题的描述、分解和分配, 构成分散的、面向特定问题相对简单的子系统, 并协调各子系统并行和相互协作地进行问题求解, 其思想十分适合大规模控制问题的智能求解。Agent 和MAS技術是目前分布式人工智能领域的研究热点, 已被描述为设计构建分布式复杂工程应用系统的下一代模型。
Agent是一类在特定环境下能感知环境, 并能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的软硬件实体。在MAS中, 每个成员Agent仅拥有不完全的信息和问题求解能力, 不存在全局控制, 数据是分散的或分布的, 计算过程是异步、并发或并行的;Agent 之间可以交互、动态自组织、协调以及合作, 从而大大提高求解问题的能力。近年来, 已有若干将Agent 和MAS 理论方法应用于分布式智能控制系统的研究, 并取得了一定的成果。
基于MAS的分布式智能控制, 是按控制应用的要求从功能上划分成多个智能体( Agent ) , 各个Agent 相互通信, 彼此协调, 共同完成大的复杂系统的控制任务。该系统不仅具备一般分布式控制系统所具有的资源共享、易于扩张及灵活性强的特点, 而且各智能体通过相互协调、协作可解决大规模的复杂问题，使系统具有很强可靠性和自组织能力。基于MAS 的分布式智能控制象征着工业控制的未来, 是控制科学发展中的又一次飞跃。
五、结语
智能微电网作为一项新兴的技术，具有很大的发展潜力。智能微电网在建筑电气的应用有很多好处，是未来发展的趋势。
参考文献：
[1]章健, 艾芊,多代理系统在微电网中的应用[J]. 电力系统及其自动化, 2008, 32(24)
[2]陈树勇, 宋书芳, 李兰欣, 等. 智能电网技术综述[J]. 电网技术, 2009, 33(8)
关键词：智能微电网，建筑电气系统，MAS。
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
一、智能微电网的概念和特征
微网作为智能配电网的重要有机组成部分，在技术和装备上实现智能化是其基本要求。
国外有学者认为智能微电网是大型电力系统的现代化、小型化的形式， 能够提供更高的供电可靠性，更易满足用户增长的需求，最大可能地利用清洁能源和促进技术的创新。我国学者认为：智能微电网即微网的智能化，通过采用先进的电力技术、通信技术、计算机技术和控制技术在实现微网现有功能的基础上，满足微网对未来电力、能源、环境和经济的更高发展需求。
通过智能微电网的定义可以看出，智能微电网具有以下特征。
(1) 并网和独立两种运行模式。这是智能微网与带有负荷的分布式发电系统的本质区别。智能微网在并网运行时，可以对大电网起到削峰填谷的作用，是大电网稳定运行的有力支撑。当电网发生故障时，智能微电网可以迅速从大电网中解列，独立运行，为政府、医院、交通枢纽等重要负荷持续供电，提高了供电可靠性。
(2) 稳定。微网独立运行时，能够在稳态和暂态过程中实现功率平衡和电压/频率稳定，有效解决电压、谐波问题，避免间歇式电源对周围用户电能质量的直接影响。
(3) 兼容。微网是实现分布式电源并网的最有效的方法，它将原来布局分散的可再生能源进行整合，并通过储能装置和控制保护装置实时平滑功率波动，维持供需平衡和系统稳定，能够有效克服分布式电源的随机性和间歇性缺点，解决分布式电源的接入问题。
(4) 灵活。智能微电网可以作为大电网的一个受控单元，实现分布式电源的“即插即用”，而且可根据用户需求灵活提供定价不同、级别不同的电能质量，满足用户多样化的需求。
(5) 经济。微网作为可再生能源发电的有效载体能够显著提高可再生能源的利用效率，同时微网与中小型热电联产相结合，通过实现温度对口、梯级利用和能质匹配，减少不同能源形态的转换，满足用户供电、供热、制冷、湿度控制和生活用水等多种需求，从而显著提高能源利用效率，优化能源结构，减少污染排放，实现节能降耗的目标，而且微网实现了市场交易和资产配置的统一管理。
二、微电网的基本结构和运行状态
智能微电网的结构因负荷需求不同而不同，但其基本单元包含分布式电源（微能源）、储能装置、管理系统以及负荷，其中大多数微能源与电网的接口都要求是基于电力电子技术设计的，以保证微网以单个系统方式运行的柔性和可靠性。
微网具有并网和独立（孤岛）两种稳定运行状态及相应的两种过渡运行状态——微网并网过渡状态和微网解列过渡状态。
由于智能微电网具有并网和孤岛两种运行状态，因此其运行特性也包括两方面：一方面是智能微电网孤岛运行时，其自身的运行特性。微网中存在的多种能源输入（光、风、氢、天然气等）、多种能源输出（电、热、冷）、多种能量转换单元（光/电、热/电、风/电、交流/直流/交流）以及多种运行状态（并网、独立）使得微网的动态特性相对于单个的分布式发电系统而言更加复杂，；另一方面是智能微电网并网运行时，其与外部电网的相互作用。它涉及微网对大电网的电压、功角和频率稳定运行的作用机理和对应措施的研究、微网与大电网控制系统及故障过程相互作用机理的研究和微网所引起的大电网电能质量的研究等多个方面，是实现含智能微电网的大电网系统安全稳定运行的理论基础。
微网分析的理论体系包括：微网与大电网相互作用机理、分布式储能在微网中的作用机理、微网全过程仿真理论、含微网新型配电系统的规划理论、微网优化运行理论。微网与大电网的相互作用机理分为两类：一是探讨微网在独立或并网两种稳态运行状态下，微网与外网配电网及其公共连接点处以波形畸变和随机波动为特征的稳态电能质量扰动产生机理和分布规律；二是探讨在微网并网与解网、微电源投退与切换、负荷冲击、故障等暂态过程中，电压或电流短时严重偏离其额定值或理想波形的暂态电能质量扰动产生机理和传播特性
三、我国智能微电网的发展现状
近年来，我国为了最大化接纳分布式电源、节能降耗、实现农村电气化、提高电网整体抗灾能力和灾后应急供电能力而大力发展智能微电网。2008年杭州电子科技大学建立了国内第1个光伏发电微网实验研究系统，光伏发电比例达50%，包含120kW的柴油发电机和蓄电池组，光伏发电系统预期年发电量为120kWh，每年可节约48t标准煤，现已成功向两座教学楼供电，实现了微网在实验研究阶段的转化。2011年4月份，我国公开了一项智能微电网的专利，提出智能微电网包括：分布式能源装置、能源转换装置、储能装置、用电负荷、微网控制系统，从而解决现有技术中可再生能源接入智能小区供电系统时稳定性不足的问题。总体来说，我国智能微电网的研究还处于起步阶段，在技术和方法上仍需进一步开发与创新，才能实现实用化、商业化，在智能电网的建设进程中发挥更大潜力。
四、智能微电网在建筑电气系统中的应用
（1）智能微电网应用于建筑电气的优势。随着用户的需求越来越大，并且有多样化的趋势，微电网作为一个可定制的电源, 应用范围越来越广，它在建筑电气中的应用具有巨大的优势。
1）增强供电可靠性。
2）降低馈电损耗。
3）支持当地电压。
4）通过利用废热提高效率。
5）提高电能质量。
6）更加环保。
（2）MAS智能控制
分布式人工智能DAI的发展, 为分布式智能控制系统的实现提供了一条途径。该技术是为解决大规模问题的智能求解而发展起来的, 通过对问题的描述、分解和分配, 构成分散的、面向特定问题相对简单的子系统, 并协调各子系统并行和相互协作地进行问题求解, 其思想十分适合大规模控制问题的智能求解。Agent 和MAS技術是目前分布式人工智能领域的研究热点, 已被描述为设计构建分布式复杂工程应用系统的下一代模型。
Agent是一类在特定环境下能感知环境, 并能自治地运行以代表其设计者或使用者实现一系列目标的软硬件实体。在MAS中, 每个成员Agent仅拥有不完全的信息和问题求解能力, 不存在全局控制, 数据是分散的或分布的, 计算过程是异步、并发或并行的;Agent 之间可以交互、动态自组织、协调以及合作, 从而大大提高求解问题的能力。近年来, 已有若干将Agent 和MAS 理论方法应用于分布式智能控制系统的研究, 并取得了一定的成果。
基于MAS的分布式智能控制, 是按控制应用的要求从功能上划分成多个智能体( Agent ) , 各个Agent 相互通信, 彼此协调, 共同完成大的复杂系统的控制任务。该系统不仅具备一般分布式控制系统所具有的资源共享、易于扩张及灵活性强的特点, 而且各智能体通过相互协调、协作可解决大规模的复杂问题，使系统具有很强可靠性和自组织能力。基于MAS 的分布式智能控制象征着工业控制的未来, 是控制科学发展中的又一次飞跃。
五、结语
智能微电网作为一项新兴的技术，具有很大的发展潜力。智能微电网在建筑电气的应用有很多好处，是未来发展的趋势。
参考文献：
[1]章健, 艾芊,多代理系统在微电网中的应用[J]. 电力系统及其自动化, 2008, 32(24)
[2]陈树勇, 宋书芳, 李兰欣, 等. 智能电网技术综述[J]. 电网技术, 2009, 33(8)