[发明专利]虚拟电厂下的分布式资源自组织聚合与协同控制方法

说明书

本发明涉及电气工程及其自动化技术领域，具体提出了一种虚拟电厂下的分布式资源自组织聚合与协同控制方法，通过自组织聚合实现各个适应性主体间的相互协作，驱动整体朝节能降耗，提升虚拟电厂整体运行效率的方向演化，最终实现对海量分布式能源资源的动态耦合与协同控制；本方法能够通过主体的自组织聚合，实现资源的优化组合与协同控制，降低整体调控成本，显著提升虚拟电厂的运行效率；同时提出了虚拟电厂的多层级自组织聚合方法，为揭示系统的涌现机理提供了底层机制；且本方法提出了适应性主体自组织聚合的实现方法，能够快速、准确的求解适应性主体组合的最优联合行为及收益，加速自组织聚合的收敛过程，提升整体决策效率。

技术领域

本发明涉及电气工程及其自动化技术领域，具体涉及一种虚拟电厂下的分布式资源自组织聚合与协同控制方法。

背景技术

现有的分布式能源资源协同控制方法一类是从博弈的角度研究分布式能源资源的相互作用，还有一类则采用分散式协同控制的方法实现分布式能源资源的相互协调。

现有方法存在以下缺点：(1)大多只关注系统最终收敛的“稳态”条件，且假设分布式能源资源具备完全信息且完全理性，在系统不均衡时会主动改变行为直到共同将系统推向稳态为止；(2)对于分布式能源资源相互作用的动态过程刻画不足，且没有将个体的状态、行为与环境特征有机结合，难以揭示系统质变的涌现机理。

基于上述问题的存在，本方案建立一种虚拟电厂下的分布式资源自组织聚合与协同控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虚拟电厂下的分布式资源自组织聚合与协同控制方法，通过自组织聚合实现各个适应性主体间的相互协作，驱动整体朝节能降耗，提升虚拟电厂整体运行效率的方向演化。最终实现对海量分布式能源资源的动态耦合与协同控制。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，虚拟电厂下的分布式资源自组织聚合与协同控制方法，包括以下步骤：

步骤一：定义适应性主体的自组织聚合的基本规则；

以两个主体为例，定义：

规则1：最小适应度聚合：

式中μ_A和μ_B分别表示未聚合前A和B的环境适应度，和分别表示聚合后A和B的环境适应度；

规则2：最大适应度聚合：

表示聚合后最大适应度个体得到提升；

规则3：平均适应度聚合：

表示聚合后整体的平均适应度得到提升；

规则4：自定义适应度聚合：

f_μ为适应度的某个自定义函数，表示聚合后适应性主体朝既定的方向提升

基于所述基本原则，适应性主体能够实现从简单的个体聚合成为复杂的个体，即介主体；

步骤二：建立适应性主体动态自组织层级结构；

基于上述4条规则，适应性主体能够实现从简单的个体聚合成为复杂的个体，在CAS中称为介主体(Meta-Agents)。此时介主体之间、介主体与环境之间的相互作用发生了变化，介主体与介主体将继续聚合形成更大的主体，从而实现自下而上，逐级聚合的层级结构；

假设虚拟电厂是一个由适应性主体自组织形成的m层结构，则：