[发明专利]一种基于多代理技术的多区域综合能源管理系统架构

权利要求书

1.一种基于多代理技术的多区域综合能源管理系统架构，其特征在于，采用遵循FIPA-ACL标准的JADE平台实现多代理系统的运行，包括一个上层代理和多个下层代理，所述上层代理为多区域综合能源系统能源管理中心总代理；所述下层代理包括学习中心代理、求解中心代理和区域综合能源管理系统子代理；

所述学习中心代理能够和多区域综合能源系统能源管理中心总代理、区域综合能源管理系统子代理以及求解中心代理直接交换信息；所述学习中心代理在整个周期工作，所述多区域综合能源系统能源管理中心总代理和区域综合能源管理系统子代理从学习中心代理中匹配案例，并获取对应的解决方案；事件结束后，学习中心代理分析事件发生原因以及响应过程，总结经验，更新数据库数据；

所述求解中心代理与多区域综合能源系统能源管理中心总代理、学习中心代理和区域综合能源管理系统子代理直接交换信息，负责提供相应问题的求解方法，从而使多区域综合能源系统能源管理中心总代理、学习中心代理和区域综合能源管理系统子代理获得相应的策略；在管理系统工作过程中，求解中心代理随时准备接收多区域综合能源系统能源管理中心总代理、学习中心代理和区域综合能源管理系统子代理发送的请求，并反馈给求解方法；

所述多区域综合能源系统能源管理中心总代理负责所有区域的各类能源管理，能够与各个区域综合能源管理系统子代理进行数据交换，可对各区域综合能源管理系统子代理发送指令，同时接收各区域综合能源管理系统子代理请求，分析各区域综合能源管理系统子代理的问题，协调各区域综合能源系统优化运行，得到最优解决方案，将执行命令发送至相应的区域综合能源管理系统子代理，达到全区域综合能源系统的最优化运行；

n个区域的多区域综合能源系统中能量流动平衡公式为：

S_i＝S_i-1+S_i-2+…+S_i-i+…+S_i-n

其中，S_i为区域i所需的能量，S_i-n为区域n向区域i提供的能量；

所述学习中心代理包括分析代理、评估代理、推理代理和数据存储代理；所述分析代理负责分析事件发生的原因、事件演变过程和损失大小；所述评估代理负责建立评估系统，评估事件应对策略是否合理，并提出改进措施；所述推理代理负责根据已发生的事件推理多区域综合能源系统中潜在的问题，并建立对应的响应方案，存储到数据库中备用；所述数据存储代理负责存储分析代理、评估代理和推理代理的数据信息，包括所有案例以及对应的响应方案；当多区域综合能源系统中发生能源利用问题时，数据存储代理将会向决策者提供参考和经验；

所述求解中心代理包括数学模型分析代理和求解方法代理，所述数学模型分析代理负责评估数学模型的类型，即确定模型为确定性模型或者不确定性模型；所述求解方法代理负责提供问题所需的求解方法，包括智能算法、场景分析法、深度学习、鲁棒优化方法；

所述区域综合能源管理系统子代理，根据所接收的多区域综合能源系统能源管理中心总代理下达的指令，负责完成本区域内电力系统、天然气系统、热力系统的联合优化运行，协调各系统能源的综合利用；遇到不能处理的问题时，向多区域综合能源系统能源管理中心总代理发送请求，等待上级中心总代理反馈解决方案；各区域综合能源管理系统子代理之间可相互传递信息，以实现局部区域综合能源系统的最优化运行；

具有有两种工作模式：

模式一：多区域综合能源系统能源管理中心总代理直接下达指令模式

步骤1：多区域综合能源系统能源管理中心总代理发送指令至各区域综合能源管理系统子代理；

步骤2：各区域综合能源管理系统子代理接收并执行指令；

模式二：区域综合能源管理系统子代理主动申请模式

步骤1：区域i综合能源系统出现能源不足或过剩时，区域i综合能源管理系统子代理从学习中心代理匹配案例；

步骤2：如果区域i综合能源管理系统子代理从学习中心代理匹配案例成功，则区域i综合能源管理系统子代理执行并发送解决方案至多区域综合能源系统能源管理中心总代理，本次事件结束；若匹配案例失败，区域i综合能源管理系统子代理发送需求信息至其他各区域综合能源管理系统子代理，各区域综合能源管理系统子代理之间局部协调，调用求解中心代理优化求解；

步骤3：如果各区域综合能源管理系统子代理之间局部协调优化求解成功，则区域i综合能源管理系统子代理执行并发送解决方案至多区域综合能源系统能源管理中心总代理，本次事件结束；如果求解失败，区域i综合能源管理系统子代理发送需求信息至多区域综合能源系统能源管理中心总代理，中心总代理协调多个区域综合能源管理系统子代理，并调用求解中心代理建模及优化求解，得到最优运行策略，发送至需要配合运行的各区域综合能源管理系统子代理，各个需要配合运行的区域综合能源管理系统子代理接收并执行中心总代理指令；

步骤4：多区域综合能源系统能源管理中心总代理发送与本次事件有关的学习指令至学习中心代理，分析代理分析事件发生的原因及损失，采用求解中心代理中的方法评估响应策略并提出改进措施，采用求解中心代理中的方法推理新案例及解决方案，存储上述所得结论信息，更新数据库；学习中心代理完成以上工作后，发送反馈信息至多区域综合能源系统能源管理中心总代理；至此，工作流程结束。