主动配电网中多代理模拟技术与应用研究

针对主动配电网(active distribution network,ADN)中分散式、主动性元件种类及数量的大幅增加,网络结构复杂管理控制难度日趋困难的问题,提出多代理技术是增加ADN中多类型主动性元件协调合作的新手段。该文综述了近年来国内外基于多代理系统对ADN中分布式能源管控、主动元件的协调控制、故障快速恢复以及区域自治的市场仿真4个方面的研究现状与成果,分析了多代理技术应用在ADN中的管理结构、通讯机制及适应于ADN发展的Agent模型。从ADN的主动性规划、多能流系统模式、博弈性市场机制及负荷主动管理能力等方面的发展趋势,展望了在未来如何更好地利用多代理技术,提高主动配电网的供电可靠性与经济性。     

基于多代理的智能配电网信息系统

在智能电网的背景下,分析了配电网信息流及智能配电网信息支持技术,基于多代理理论,依托Web Services网络技术结构,统一了配电网信息系统的层次结构,整合了配电网中的各个子系统资源,构建了多中心智能配电网信息系统框架,并对各中心功能进行了介绍,为智能配电网信息系统建设提供了可操作的方案。     

基于多代理技术的配电网线损分析

对代理和多代理技术进行了简明、扼要的概述与分析.对线损的构成及其表现形式进行了分析,指出充分利用配网测量数据来指导线损的管理是供电企业的当务之急.采用多代理技术可以有效地对配网的各种测量数据进行分析整理,是实现供电企业线损管理自动化的有效工具.     

基于多代理的多微网智能配电网动态博弈模型

多个微电网互联组成智能配电网,能够提高清洁能源的利用率,减小源荷波动带来的负面影响.但多个微网间的调度问题具有非合作特性,难以直接通过集中优化求解.鉴于此,设计了基于多代理系统的智能配电网动态博弈框架.首先根据电能的用途与归属,建立了基于价格差异与时间贯序权重的智能配电网两阶段快速调度决策模型.然后,在考虑清洁能源随机性的基础上,建立了基于最大投标风险承受比例的电量决策模型和基于最小用电成本的电价投标决策模型.最后,开发了基于多代理系统的动态博弈仿真平台并加入上述调度、博弈模型,对比分析了多种策略下的仿真结果,证明了所提快速调度和动态博弈模型的有效性.     

基于IEC 61850的主动配电网故障自恢复多代理系统

鉴于分布式能源(DER)在电力系统中的渗透率不断上升,可孤岛运行的DER对配电网馈线故障及恢复供电有新的影响,为此提出一种基于IEC 61850的主动配电网(ADN)故障自恢复多代理系统(MAS)。该MAS由部署在馈线分段开关上的领导代理和馈线其他元件上的成员代理组成。重点基于IEC 61850的信息模型研究了自治区域代理之间的功能布局和通信流程,故障区域通过代理之间的通信与协商完成故障定位、隔离和供电恢复。MAS考虑了ADN架构和各区域负荷供电特性,并顾及与IEC 61850在ADN中的兼容性和适用性。仿真结果表明所提MAS满足ADN中各设备之间的互操作性和可配置性,确保ADN供电恢复的可靠性和安全性。     

基于多代理的智能配电网故障恢复

针对传统的配电网故障恢复方法其效率低下,对复杂智能配电网系统的适应能力差的问题,结合现有多代理技术的思想,提出了基于多代理技术并结合改进遗传算法的智能配电网故障恢复的新方案。以某地区实际配电网模型进行仿真,结果显示,将多代理技术运用到配电网故障恢复中能获得更好恢复效率,并能够尽量减少故障区域的重要负荷的失电,并对非故障区域的失电负荷进行供电,仿真实验证实了多代理技术在配电网故障恢复中的可行性和优越性。     

配电网动态重构的多代理协调优化方法

提出一种配电网动态重构的新方法,并利用多代理系统(multi-agent system,MAS)技术来实现。将一天分为多个时段,每一时段由一个工作代理负责,利用混合粒子群算法进行静态重构,求得一个解集,并通过相邻代理间的相互学习,对解集进行补充和完善。然后对解集进行评估,从中选出种子解和优先替补解,计算出每一工作代理减少一次开关操作将增加的最小损耗。最后经协调代理多次迭代协调,令部分工作代理更换种子解,直到满足开关操作次数约束条件为止,此时,各工作代理的种子解即共同组成了动态重构结果。给出MAS的系统框架和各代理的功能模块。最后对一个IEEE69节点标准算例和一个实际算例分别进行仿真,仿真结果表明该方法不仅可快速获得不同约束条件下的最优解,还能为相关部门制定合理的开关操作次数提供依据。     

智能电网环境下基于多代理的商业用户可控负荷管理策略

智能电网的发展为电力用户积极参与电网运行调控提供了必要的技术支持。文中针对智能电网环境下商业用户的用电响应行为提出了基于多代理系统(MAS)的负荷控制策略方案。设计了包含多类具有一定用电响应能力的用电设备的MAS及互动协调机制,结合商业电力用户的特点,为突出商业用户对整体用电舒适度的要求,在居民用户MAS的基础上增加了负载聚合代理;以酒店类商业用户为例,根据各类用电设备的运行特性建立了相应的负荷响应模型,基于典型用电设备的实时信息,采用区间数排序法确定用电负荷的优先级,构建了以优化商业用户用电整体舒适度为目标的负荷管控模式。通过算例分析,分析了所述模型和方法的特点与合理性。     

基于多代理技术的含分布电源的智能配电网

提出了一种利用多代理系统技术实现智能配电网的设计方案.系统由控制代理、分布电源代理、用户代理和应用代理组成.对含分布电源的配电网的智能化进行了阐述,对多代理智能配电网系统进行了建模和设计,给出了系统的结构图、每个代理的功能、系统模型图和协作图,并说明了智能配电网的工作原理.     

基于多代理技术的含分布电源的智能配电网

提出了一种利用多代理系统技术实现智能配电网的设计方案。系统由控制代理、分布电源代理、用户代理和应用代理组成。对含分布电源的配电网的智能化进行了阐述,对多代理智能配电网系统进行了建模和设计,给出了系统的结构图、每个代理的功能、系统模型图和协作图,并说明了智能配电网的工作原理。     

基于多代理技术的有源配电网供电恢复策略

针对有源配电网发生故障后的快速供电恢复需求,提出基于多代理技术的自愈恢复系统。该系统采用分层协调的恢复模式,由下层区域代理为本区域发起供电恢复进程,上层馈线代理协调处理下层代理间的冲突。提出功率平衡度和转供容量裕度指标,基于该指标,当配电网故障隔离后,非故障失电馈线被分解为多个独立的区域,自愈系统能通过微网聚合恢复失电区域的供电,还可利用联络开关对孤岛区域进行负荷转供,达成综合恢复供电的目标。在供电恢复过程中,同时考虑馈线电压和电流的约束限制,保证系统在故障恢复后的安全稳定运行。在DIgSILENT软件上搭建含分布式电源的4馈线配电系统,仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。     

考虑多主体利益与需求响应的分布式电源优化配置

传统的分布式电源规划仅考虑单一利益主体,且未考虑需求响应,无法兼顾各市场主体的利益需求且忽略了负荷的调节能力。针对以上问题,提出了一种考虑多主体利益和需求响应的分布式电源优化配置模型。首先,结合电源侧的环境成本和用户侧的需求响应,分别以分布式电源发电企业、配电公司、电力用户的净收益最大为目标,建立各自的优化配置模型。其次,根据三者的利益关系,构建可同时兼顾三者净收益的综合优化目标,并采用二阶锥规划方法进行求解。最后,以IEEE33节点配电网作为算例,结合某地区电网的实际数据进行仿真分析。结果表明:所提出的优化配置模型可有效提升各主体的整体经济效益,并且可保证主体间的利益均衡,有助于提升电力市场的活力。     

基于MAS的配电网复电系统设计

针对配电网负荷失电后的复电问题,基于多代理技术和JADE开发平台,设计了一个配电网主动复电系统,其中主要包含代表实际配电网支线的支线代理和代表配电网负荷的负荷代理。当配电网支线上发生故障时,失电的负荷代理向其所在的支线代理发送故障报告,请求为其恢复供电。故障支线的代理通过与网络中其他支线的协调,通过负荷开关将失电负荷转供到邻近正常支线上,从而恢复故障负荷的供电。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了一个简单配电网络模型,将所设计的多代理系统用于解决该配电网的负荷复电问题,验证了该多代理系统的可行性和有效性。     

计及时序特性的主动配电网无功电源规划

主动配电网集成了丰富的可控资源,而当前配电网的无功电源规划并没有考虑主动管理手段,导致无功电源优化配置难以反映全面的综合性效益。针对此状况,考虑分布式电源、变压器分接头、储能、负荷调整等主动管理手段,计及主动配电网的时序特性,建立两层规划模型,在规划中考虑运行特性对电容器进行了综合优化配置,规划层考虑电容器的投资维护费用,运行层计及配电网的年运行费用,并采用基于小生境的遗传算法对两层规划模型进行优化求解。算例结果表明:在电容器规划中考虑主动管理手段,有利于提高资源利用率、降低配电网的投资和运行费用;充分利用分布式电源和储能的无功调节能力有利于配电网的安全经济运行。     

基于改进模拟植物生长法的配电网络重构

提出使用改进模拟植物生长法求解配电网络重构问题。该算法充分考虑植物生长过程中的智能化因素,避免了搜索过程中的随机机制,缩小了搜索空间,减少了迭代次数。以未来一段时间内网损最小为目标函数,建立配电网重构的数学模型。根据配电网的结构特点,以基本环路为单位形成可断开关集,避免了一些不可行解的产生,降低了变量的维数,提高了搜索效率。通过对IEEE69节点测试系统的计算和分析表明,该方法在解决配电网络重构问题上具有很高的搜索效率和寻优性能。     

基于多主体的电力需求预测集成平台研究

采用多主体技术,设计和实现了电力需求预测集成平台。该平台集成异质资源,不仅提供一个用户透明的分布式资源管理平台,而且为用户提供一个灵活、可视化预测分析实验平台,使得用户完成不同行业、不同区域的电力需求预测实验。初步应用表明,该平台在电力需求预测软件实用方面具有显著优势。     

基于模拟植物生长算法的配电网故障定位

将模拟植物生长算法应用于配电网故障定位,提出了将开关及设备电流转化成整型变量的方法,建立起配电网故障定位模型。对单电源辐射型配电网和中低压配电网双电源单环网的仿真实验验证了上述基于模拟植物生长算法建立的模型的正确性、有效性及高容错性。为解决配电网故障定位问题提供了一种新途径。     

基于多代理系统的多微网能量协调控制

多微网系统的能量协调是其稳定运行的必要条件。针对多微网系统的能量协调提出了基于多代理系统（Multi-Agent System,MAS）的分层控制方案,采用JADE（Java Agent Development Framework）平台构建包括单元层、单微网层、多微网层和配网层的层次化多代理系统框架,给出了多微网系统的能量协调过程和优化目标,利用代理的自治性和协作性,实现稳态运行时微网内部、多微网之间的能量协调。以一个多微网系统为例,讨论了各Agent的功能及各Agent之间的交互,验证了所建立的基于MAS的分层控制方案的有效性,适用于多微网系统能量分层管理。     

基于改进遗传退火算法的输配电网协调规划方法

针对目前对输配电网协调性考虑不足的问题,考虑机组间负荷优化分配因素,引入耗量成本,构建了包含输配电网协调性指标的电网评价指标体系。结合电网经济性指标和可靠性指标,通过优化算法选出综合性能最优的输配电网规划方案。在解决遗传算法"早熟"、易陷于局部最优等问题的基础上,提出了一种优化算法并将其应用于考虑输配网协调性的电网规划问题中。仿真计算结果表明,所提出的方法是可行、高效的。     

考虑分布式发电的配电网规划问题的研究

考虑了配电网扩展规划条件下新增负荷节点的情况,根据新增负荷总量确定待建分布式电源的总容量,在分布式电源个数、位置和单个电源容量均不确定的情况下,以网络建设成本与运行费用为目标函数,建立了包含DG的配电网规划的多智能体遗传模型。应用多智能体遗传算法对分布式电源的位置、容量及配电网网架进行了整体优化。通过设计多智能体的竞争行为和自学习行为增加目标函数值寻求最优解,实现了全局收敛,提高了收敛速度。