基于多代理系统的自治微电网有功协调控制

针对自治微电网不同状况下的功率供需平衡问题,提出基于多代理系统(MAS)的微电网有功协调控制方法。构建由分布式电源代理、负荷代理和上层代理组成的多代理控制系统,并对各代理具体功能进行详细分析。在可再生能源发电不足时,建立微电网的经济调度模型,通过调用CPLEX分支定界方法进行求解。在可再生能源发电充足时,建立计及发电利用率的微电网供需平衡模型,利用改进的次梯度算法求解模型中的凸优化问题。通过算例系统仿真,验证所述控制策略的有效性。     

A distributed optimization strategy for an island microgrid with price incentives

本文提出了一种基于多代理系统（multi-agent system,MAS）的孤岛微电网（microgrid,MG）实时经济调度分布式优化策略,其中孤岛微电网由发电供应商、电力用户和储能运营商等多运营主体组成。该策略考虑了电力用户参与电价制定的权利,经过系统内部多运营主体共同议价决策出电能交易的出清电价和交易电能量,实现了微电网内供需功率平衡。为保护交易过程中各运营主体的内部隐私权,模型采用了异步交替方向乘子法对联盟效益最大化模型进行求解。仿真结果验证了该策略的有效性。     

基于MAS的微电网即插即用理论研究

即插即用理论是微电网研究的热点,目前国内外对即插即用理论的研究多侧重于设计单个微源并网的电力电子控制系统,而很少研究多个微网元件之间的协调控制策略。首先介绍了微电网的优缺点以及即插即用在微网中运用的理论基础,构建并阐述了以电网Agent、微电网Agent和元件Agen龃成的微电网3层控制体系,设计了基于MAS系统和电力电子控制技术的即插即用模型,并详细分析了微电网元件协调控制策略。     

虚拟聚合下多微电网功率交互提升配电系统灵活性研究

可再生能源大规模并网加剧了配电网的波动性与不确定性,致使电网调节灵活性不足。文章提出了一种基于虚拟聚合的多微电网功率交互提升配电系统运行灵活性的方法。该方法首先考虑负荷特性和配电网拓扑结构,提出了基于电气相关强度（Electrical Correlation Strength, ECS）的微电网虚拟聚合方法,将一个配电网虚拟聚合为微电网群,每个微电网都可以作为一个虚拟微电网进行功率的交互,通过对每个虚拟微电网的单独控制与多个虚拟微电网的功率交互,实现对整个配电网的能量管理与灵活性提升;然后,以最大限度地减小配电网的功率损耗和运行成本为目标,构建虚拟聚合下多微电网功率交互提升系统运行灵活性的多目标优化模型;最后,鉴于该模型是一个非线性复杂约束优化问题,对提出多目标进化捕食策略进行求解,并在IEEE-33节点系统对所提出的优化模型进行了测试,仿真结果表明,文章所提的方法在自平衡度、净负荷特征方面,提升了配电网的灵活性。     

基于NSGA-Ⅱ的社区微型电网多目标分层优化算法

针对现有优化算法解决多目标多变量的社区微型电网长时间动态优化时效率差、运行时间长的问题,提出了基于NSGA-Ⅱ的分层优化算法,该算法以多代理系统中自治Agent的概念分析微电网,将复杂的微电网整体优化问题分解为规模较小的多个住户优化问题和一个微电网中央优化问题,求解时先优化住户运行方式,在住户运行方式集基础上求解微电网中央优化问题以得出微电网整体最优运行方式。算例测试表明,该算法可有效压缩算法解空间,提高优化效率。     

基于CDOA算法的配电网弹性提升方法

近年来频繁的极端灾害对电力系统的稳定运行提出新的挑战。将大型船舶微电网系统集成到配电网中以提高沿海地区或岛屿配电网的弹性和可靠性,提出一种考虑船舶微电网系统的配电网弹性提升方法。在建立最小化船舶微电网系统与配电网的总运行成本的同时,最大化配电网弹性的多目标优化模型;针对不同的系统分别构建船舶微电网系统与配电网系统的约束条件;为了克服模型求解的复杂性和非线性,采用集体决策优化算法（collective decision optimization algorithm, CDOA）对所提模型进行求解。仿真结果表明,在正常情况下,协调调度移动式船舶微电网系统可以提高网络的可靠性,而在极端灾害发生时,通过合理调度船舶微电网系统可以显著提高配电网的弹性,补偿灾后条件下的大量电力。     

新型主从控制微电网运行控制策略研究

文章结合传统主从控制与对等控制的优点,提出了一种新型主从控制微电网协调控制策略,即把多个采用改进型下垂控制的分布式电源作为主控单元,其余分布式电源采用PQ控制作为从属单元。在对微电网结构以及微电源变流器控制策略进行理论分析的基础上,建立了新型主从控制微电网系统模型。设计并离网切换、负荷突增以及主控微电源发生故障工况时,对微电网系统的主要参数和运行特性进行深入分析。仿真结果表明,新型主从控制微电网协调控制策略可以满足不同工况下的系统运行需要,实现功率自动调节和系统频率电压恢复,具有较好的适应性和稳定性。     

基于多目标粒子群算法的微电网优化调度

提出了一种经济与环保相协调的微电网优化调度模型,针对光伏电池、风机、微型燃气轮机、柴油发电机以及蓄电池组成的微电网系统的优化问题进行研究,在满足系统约束条件下,建立了包含运行成本、可中断负荷补偿成本以及污染物处理费用的微电网多目标优化调度模型,并利用多目标粒子群算法（MOPSO）求解微电网优化调度问题,仿真结果表明该模型对微电网优化调度具有一定的指导作用。     

光储直流微电网多运行工况稳定性分析

直流微电网的结构越来越复杂,运行工况也越来越多,而现有稳定性分析方法主要针对单一工况。因此研究适用于多工况运行系统的通用稳定性分析方法非常必要。首先,依据不同的运行工况建立光储直流微电网各单元的阻抗模型,利用稳态分析法结合劳斯判据推导得出系统稳定时负载功率及母线电容的边界条件;其次,通过重新定义系统环路增益表达式,得到更具通用性的基于母线电压控制变换器（BVCC）和母线电流控制变换器（BCCC）的稳定性判据,并利用该判据对系统多种运行工况进行稳定性分析,借助所得边界条件对稳定裕度较低的工况计算合适的系统参数,保证系统能够处于稳定运行状态;最后,搭建系统的仿真模型,通过对3种典型工况仿真分析,验证边界条件及稳定性分析结论的准确性。     

碳交易背景下的多微电网合作博弈优化调度

考虑在碳交易机制下进行能源交易的利益交互,结合多微电网系统（Multiple Micro-Grids System,MMGS）的电能合作运行关系,提出碳交易背景下的多微电网合作博弈优化调度模型。在MMGS内部微电网之间采用基于纳什议价的合作博弈模型,采用ADMM算法计算MMGS内部的最优交易电量和支付电价。结果表明：优化调度模型方法能够降低MMGS个体与群体的成本,有效均衡MMGS各微电网的运行策略,实现低碳性和经济性两方面的共赢。     

基于自适应离散粒子群优化算法的微网中DG选址定容

基于对微网中分布式电源（DG）待选站址确定方法的分析,以微网的年费用最小为优化目标,建立了微网中DG选址定容的优化规划模型,综合考虑了DG及其负荷的时序特性、用户停电损失、购电成本、环保补贴等因素,全面衡量了微网在提高供电可靠性、实现清洁高效电能供应上的综合效益。将自适应离散粒子群优化算法应用于规划模型的求解中,得出了微网中DG的优化配置方案,并在Matlab中编程实现了规划模型及算法。在上海市某居民小区29节点微网中DG的优化配置应用中,验证了该模型及算法的有效性。     

含复合储能的冷热电联供系统多目标运行优化研究

冷热电联供（combined cooling, heating and power, CCHP）系统是分布式能源系统发展的主流趋势,针对CCHP系统的能量调度问题,提出了储电、储热相结合的复合储能技术;为实现CCHP系统的运行优化控制,建立了CCHP系统拓扑架构、系统模型、多目标函数及约束条件,采用线性加权和法将多目标函数转化为单目标函数,利用遗传算法进行优化求解,并与不含复合储能的CCHP系统进行对比分析。结果表明：将复合储能引入CCHP系统,能有效降低系统运行成本和一次能源消耗量,提高系统节能率和削峰填谷能力,为CCHP系统的优化运行策略提供了较好的参考方法。     

Electric vehicle charging in stochastic smart microgrid operation with fuel cell and RES units

Plug-in electric vehicles increasingly augment their share in the global market as they appear to be an economic and emission-free alternative to modern means of transportation. As their presence strengthens, ways that will ensure economic charge along with uninterrupted grid operation are necessary to be found. This paper aims to approach the economic optimization problem that includes several Electric Vehicles (EVs) within a Low Voltage (LV) network comprising various Distributed Energy Resources (DER) as fuel cell, Renewable Energy Sources (RES), (photovoltaics, wind turbine) etc. via a scenario based simulation. The purpose is to investigate the main variables of the grid, such as its operating cost, charging patterns, power injection from the upstream network, resulting from the coordinated control of DER in Smart Microgrid operation in conjunction to the flexible load the controlled EV charging introduces. The base case study is that of absence of EVs, and therefore the demand is met only by the upstream network and the DER units. Subsequently, EVs are introduced as controllable loads and finally as dispatchable storage units incorporating a Vehicle to Grid (V2G) capability to the Smart Microgrid. Furthermore, the problem is not tackled deterministically and although forecasts for all network parameters are assumed to be known, forecasting errors and stochastic driver patterns cannot be ignored. Thus, for each imposed policy, a scenario based approach is implemented to determine operating cost in various cases along to DER utilization and the effect EVs bear on these results.     

Making microgrids work

Distributed energy resources including distributed generation and distributed storage are sources of energy located near local loads and can provide a variety of benefits including improved reliability if they are properly operated in the electrical distribution system. Microgrids are systems that have at least one distributed energy resource and associated loads and can form intentional islands in the electrical distribution systems. This paper gives an overview of the microgrid operation. Microgrid testing experiences from different counties was also provided.     

分层控制在微网中的应用研究

针对微网的特点提出了一种分层控制方法,通过弱通信通道来实现上层对下层的控制,该控制方法兼有分散控制和集中控制的特点,可以提高微网的智能性和灵活性。提出的分层控制主要包括三层:基于下垂控制理论的初级控制,对初级控制产生的偏差进行调节恢复的次级控制和负责管理微网与外部配电系统之间联接的三级控制。通过对某个微网系统的分层控制实验,验证了分层控制方法能较好地实现对微网的控制,证明了该方法的可行性。     

Two-level energy management strategy for PV-Fuel cell-battery-based DC microgrid

With the fast development of DC Microgrid (MG) technology, its operating economy and reliability are getting more and more concern. The traditional distributed control method is aimed at power balance and system stability, and is difficult to meet the requirement of energy management system for multi-source hybrid DC MG. This paper provides a two-level energy management strategy for PV-fuel cell-battery-based DC MG, which is divided into device control level and system control level. At the device control level, the distributed control methods based on MPPT-droop dual-mode control and droop control are proposed to enhance system reliability; at the system control level, the equivalent consumption minimization strategy (ECMS) is used to distribute system net power between battery pack and fuel cell system. A lab-scale DC microgrid platform is developed to verify the proposed energy management strategy in this paper. Moreover, the analysis and compare of the results show that the proposed two-level energy management strategy can achieve lower equivalent hydrogen consumption than classical PI control and state machine control method.     

关于智能电网发展的几点思考

  [目的]  为了理清智能电网作为新一代能源体系核心平台的相关概念和发展思路。  [方法]  利用文献综述法梳理了微电网、泛能网和能源互联网的概念及其与智能电网的关系。结合我国的能源发展现状和战略需求,探讨了我国智能电网的建设思路和重点。  [结果]  智能电网是传统电力系统和现代信息技术的深度融合,而能源互联网是智能电网和互联网思维模式、技术的深度融合。智能电网是能源互联网的基础平台,微电网、泛能网、智能电网和能源互联网都以实现更加清洁、高效、灵活的用能为目标。  [结论]  智能电网建设应在强调高压侧智能化控制的同时,同步建设智能配电网,鼓励以多能互补为核心的泛能网的发展。     

柴油机防爆阀爆炸试验装置的研制

阐述为研制新型柴油机防爆阀,开展防爆阀防爆功能试验研究,开发的一套由计算机数据采集系统控制的防爆阀爆炸试验装置,论述试验装置的功能、原理和设备,重点介绍装置运行控制系统和数据采集分析系统。该试验装置使用方便可靠,人机操作界面友好,可以远程进行运行操控及数据采集,满足防爆阀型式试验要求及最新船规要求。     

新型碳纤维生产线计算机控制系统研制

在分析了碳纤维生产工艺的基础上，研制了一套新型碳纤维生产线计算机控制系统，现场运行表明，该系统温度控制准确，传动控制平衡可靠，控制灵活。     

Practical implementation of the SCADA+AGC/ED system of the Hunanpower pool in the central China power network

To accomplish the dispatching automation of the Hunan Power Pool (HPP), a supervisory control and data acquisition and automatic generation control/economic dispatch (SCADA+AGC/ED) system supplied by Systems Control in the USA was imported by the Hunan Power Dispatch Control Center. In December 1990 the practical implementation acceptance test for the new system was completed. The new system is the first system completed to use closed loop control of AGC in the power pools of China. This paper reviews the background of developing the new system, and describes implementation schemes and operation tests of AGC. At the same time, the Constant Net Interchange (CNI) mode of AGC in the HPP is also discussed in detail, and finally the economic benefits and the improved operation quality after AGC is in operation are described