[发明专利]电网的多智能体优化协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电网技术领域的控制方法，特别是一种基于网格技术的电网的多智 能体优化协调控制方法。

背景技术

在未来的智能电网中，电能不仅从集中式发电厂流向输电网、配电网直至用户，同时电 网中还遍布各种形式的新能源和清洁能源，包括：太阳能、风能、燃料电池、电动汽车等等， 当这些能源被安装在用户端时就被称为分布式能源。然而，当电网中融入大量的分布式能源 后，电网的结构、能量形式、功率流动、信息交换和控制方式的复杂程度将大大增加。因此， 如何对各种分布式能源进行智能化管理是实现智能电网的关键技术之一。针对分布式能源带 来的问题，目前提出和研究最多的解决方案就是微电网(Micro Grid)技术，即对于输电成 本高、对电能质量要求高的集中电力用户区，将分布式能源以微电网的形式接入大电网。微 电网一方面能够有效利用分布式能源，提供高质量的供电服务，另一方面又能避免分布式能 源对大电网的冲击，因此成为解决分布式能源大规模接入问题的有效手段。

与此同时，如何解决包含大量分布式能源的电力系统的安全可靠稳定运行，关系到一个 社会的安全稳定，要对电网进行安全分析、保证电力系统的正常运行和经济运行，我们必须 进行大量的数字运算。而由于现有的计算机技术的限制，目前在电力系统中的主要采用的方 法是根据经验把现有的网络进行等值简化，再进行离线计算或在线计算.这就不能保证计算 的实时性与准确性。同时，电力系统的最优化控制和动态实时安全分析，对计算速度也提出 了很高的要求。由于目前的单机计算速度远远不能满足大规模电力系统的实时计算要求。为 了提高计算能力，现在主要的方法是在电力系统潮流计算、暂态稳定分析中并行计算，但其 计算加速比与效率不高，且计算能力始终跟不上实际问题计算需求的增长。而且并行计算所 需硬件成本过高，软件编程困难，用户使用维护技术复杂等诸多不利因素，从而导致研究网格 计算成为电力系统发展的迫切需要。

然而，包含大量分布式电源的智能电网，由于存在大量的信息数据，若采用传统的集中 调度控制方式，难以有效的实现对各电源以及负荷的有效控制。而日趋成熟的多智能体系统 为电力系统的分布式控制提供了有效的解决方案。且鉴于智能体自主性与反应性等多个优 点，它能充分实现对电力系统的职能管理与无人调度。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利申请号200710152493.0，发明名称：控制微电 网的系统和方法，公开号：CN101207284，该专利通过连通线控制器较好的实现了大型电网 对微电网的控制和管理，然而该方法：(1)该控制方法缺少对全网运行的优化分析以及快速 计算方式；(2)控制方法没有考虑对错误指令的纠错，造成系统失稳的可能，这种连通线控 制器由于网络延迟或阻塞很难实现实时控制，不易达到电网经济和稳定运行的目的。

鉴于以上分析，为了给包含大量分布式能源的智能电网提供优化调度方案，特别针对其 中的分布式电源的管理，本项目提出了基于网格技术的智能电网多智能体优化协调控制方 法。

发明内容

本发明的目的是解决智能电网大量分布式电源的优化管理与控制，并协调整个电网达到 安全、稳定、经济、可靠的运行，提供一种基于网格技术的智能电网多智能体优化协调控制 方法。该控制方法通过多智能体系统对智能电网进行分层控制，并利用网格技术进行并行计 算，确保未来电网智能化的安全稳定运行。

本发明包括步骤如下：

第一步：由处于控制结构底层的各元件Agent通过采样装置采集本地电气信息，如频率、 电压、电流等信息，并通过网线传递给微电网中枢Agent，同时区域电网调Agent根据区域 电网的稳定原则和经济原则，会下达控制指令信息给微电网中枢Agent。

第二步：微电网中枢Agent对其管辖的微电网进行总调度，接收电气信息，并进行控制 范围内电网的优化计算，进行安全稳定分析和经济运行分析，即通过网格技术，将数学目标 函数发送给多台计算机同时进行并行计算，通过所述的网格技术进行计算由单机串行计算改 为由网格多台计算机的并行计算，利用MPICH实现。这样能够大大提高计算时间。

第三步：微电网中枢Agent根据第二步中的优化计算结果和预先设定的协调控制策略

第三步：微电网中枢Agent根据第二步中的优化计算结果和协调控制的预先设定给底层 元件Agent下达新的控制指令，并同时将信息通过网线传递给区域电网调Agent。