[发明专利]一种基于多智能体系统趋同控制的经济调度运行方法

说明书

本发明提出一种基于多智能体系统趋同控制的经济调度运行方法。针对以能源路由器作为中间智能连接单元的能源互联网结构，通过在微电网系统中各个节点设置智能体直接控制节点下的分布式能源以及负载，能源路由器化为能源路由器智能体，构建多智能体运行系统；首先使得设置在所有节点的智能体的边际成本趋向于能源路由器获得的与微电网相连的配电系统的电价，在此过程中通过各个节点的功率失配估计值进行迭代计算，每一次迭代完成后，通过能源路由器叠加配电系统的供电量，使得与能源路由器直接相连节点的功率失配估计值为0，最终使得整个微电网系统的功率失配值为0，微电网系统达到平衡，得到各个分布式能源的输出功率以及配电系统的供电量。

技术领域

本发明涉及电力系统的优化运行技术领域，特别是一种基于多智能体系统趋同控制的经济调度运行方法。

背景技术

随着能源的日益紧缺以及环境问题的不断加剧，分布式可再生能源发电越来越受到重视和关注。风能发电、太阳能发电等分布式可再生能源发电不断接入电网，这些发电形式环保、经济并且可持续，但同时也有不稳定、间歇性等缺点，使得电力系统的复杂性、不确定性不断增加。传统大电网采用的是集中式的控制模式，而这需要非常强大的通信设施作为基础，并且如果中央控制器受到攻击，整个系统都将面临瘫痪。

进入21世纪，受到“互联网+”思维的影响，需要我们将基础设施与信息技术深度融合，其中关键的一项技术就是信息物理融合系统，也就是物联网技术。能源互联网同样是互联网技术、可再生能源技术与现代电力系统的结合，能源互联网是一种以大电网为“主干网”，以微网、分布式能源等能量自治单元为“局域网”，以能源路由器为中间智能控制单元，从而最终实现自下而上分散自治协同管理的模式。本发明的提出就是在能源互联网这种分散自治协同控制的模式下，采用多智能体系统趋同控制进行优化调度，它是一种全分布式的系统，只需要智能体自身状态信息以及相邻智能体状态信息就可以完成计算，具有“即插即用”的特点，不易受网络拓扑结构改变的影响，非常适合有大量分布式能源组成的系统，不需要复杂的通信设施，使得整个系统具有很好的稳定性、安全性以及拓展性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种基于多智能体系统趋同控制的经济调度运行方法，通过在分布式能源组成的微电网系统的每个节点设置不同的智能体(Agent)，将与其他微电网或主电网(配电系统)相连的能源路由器化为能源路由器智能体(Energy Router Agent，ERA)，通过各个智能体之间的交互，节点下的分布式能源以及负载将自身状态传递给各个节点的智能体，节点智能体控制该节点下分布式能源的发电量，能源路由器智能体控制配电系统对为微电网的供电量，从而能够使得整个系统的运行成本达到最小，并且操作简单节省了通信资源。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于多智能体系统趋同控制的经济调度运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据实际电力系统结构，建立基于能源路由器作为微电网与配电系统相连的中间智能控制单元，在各分布节点上设置自治单元，直接控制节点下分布式能源发电量的强连通通信拓扑图；如果该节点下没有分布式能源，则假设其最大最小发电量均为0；

步骤2：构建经济调度模型，设置节点i下所控制的分布式能源的初始功率以及节点i下的负载量，计算出节点i功率失配值的初始值，并将其赋值给功率失配估计值的初始值，i＝1,2,3...n，n为节点总数；

步骤3：对节点i所控制的分布式能源边际成本进行迭代更新，使得其边际成本趋向于从能源路由器上获得的配电系统的电价，通过边际成本计算得到分布式能源的输出功率；

步骤4：判断节点i下所控制的分布式能源的输出功率是否超过该分布式能源的极限约束，即判断其输出功率属否超过该发电机组的功率输出的上限或者下限；如果其输出功率超过上限，则取其上限值作为输出功率；如果其输出功率小于其下限，则取其下限值作为输出功率；