多代理系统在微电网中的应用

提出了一个基于多代理系统（MAS）的微电网控制框架,建立了以上级电网Agent、微电网Agent、元件Agent组成的3层多代理控制系统,并对其中各Agent的具体功能及其协调策略进行了讨论。仿真算例验证了MAS可以通过对各Agent之间的协调控制达到能量的灵活调度,并保持微电网的高效、稳定运行。     

基于母线Agent的微电网孤岛协调控制策略

微电网是智能电网的一个重要组成部分,能有效地降低分布式电源并网的不利影响。微电网有两种运行模式:并网模式和孤岛模式。当主电网发生故障时,微电网可以脱离主电网独立运行,即运行于孤岛模式。在孤岛模式下微电网必须满足自身供需能量平衡。本文提出了一种完全分布式的多代理系统(Multi-agent system,MAS),使微电网在进入孤岛状态时可以维持区域内功率的平衡,尽量保持对区域内重要负荷的供电。该MAS由公共连接点代理(PCC agent,PA)和母线代理(Bus agent,BA)组成。每一个代理都具备依据自己所掌握的信息独立动作的能力,通过BA之间的通讯来完成控制任务。     

孤岛模式下基于多代理系统的微电网能量协调控制策略

微电网内发电功率和负荷需求的平衡是微电网稳定运行的一个重要条件,文中提出一种孤岛模式下非合作环境中基于多代理系统(MAS)的能量协调控制策略,在考虑各分布式电源的利益下,通过各代理的交互协调达到系统的整体目标。文中给出了MAS的框架性设计思路、典型分布式电源及负荷的代理模型、基于优先顺序的能量协调策略、主导代理的算法;通过算例讨论了各代理的行为特征,验证了文中方法具有实时性,可实现能量的灵活调度,保证微电网的稳定和经济运行。     

孤岛模式下基于多代理系统的微电网能量协调控制策略

微电网内发电功率和负荷需求的平衡是微电网稳定运行的一个重要条件,文中提出一种孤岛模式下非合作环境中基于多代理系统(MAS)的能量协调控制策略,在考虑各分布式电源的利益下,通过各代理的交互协调达到系统的整体目标。文中给出了MAS的框架性设计思路、典型分布式电源及负荷的代理模型、基于优先顺序的能量协调策略、主导代理的算法;通过算例讨论了各代理的行为特征,验证了文中方法具有实时性,可实现能量的灵活调度,保证微电网的稳定和经济运行。     

用于微电网MAS调度的拍卖算法

在以多代理系统(MAS)作为微电网运行支撑平台的背景下,本文依据MAS分布式控制的特点,及拍卖算法对MAS的适应性,提出了基于拍卖算法的微电网MAS调度任务分配的实现方法。在调度周期内,利用拍卖算法,综合微电网内分布式电源、储能设备及可控负荷等可控单元参与调度任务代价与收益,可以得到最优或接近最优的微电网内调度方案。最后,本文阐述了以综合成本最低为目标的智能微网日前调度原则,并依据典型的智能微网设计案例对模型进行了分析。     

基于MAS的微电网优化运行

MAS由多个具有自主控制功能的Agent通过协商实现更优控制,适合于情况复杂的微电网的优化运行控制。在分析微电网运行方式基础上,设计了具有层次控制结构的MAS微电网运行控制方案。具体构建了Agent物理层、协商层和应用层3个逻辑部分,深入设计了Agent微电网运行控制流程。最后以含9个微电网的14节点仿真系统为例,证明基于MAS的微电网优化运行的有效性。     

智能微电网在建筑电气系统中的应用

介绍了分布式电源的概念和特点,对分布式电源存在的问题作了简单的分析,引出了微电网的概念。研究了基于多代理系统(MAS)的智能微电网的优点,对基于MAS的智能微电网在建筑电气中的应用优势与技术难点作了详细的分析。并提出了MAS控制的结构框架。最后指出,智能微电网在建筑电气中的应用将会成为必然的发展趋势。     

基于MAS和CA的多微电网孤岛模式下无功电压的控制

对多微电网的无功电压控制策略进行了分析,构建了基于多代理系统(MAS)和元胞自动机(CA)的双层多微电网分布式协调控制模型,其中MAS可以实现各子微电网的协作,而CA可以用于孤岛模式下子微电网内部的无功电压变化监测。在此基础上提出了孤岛模式下基于MAS和CA的多微电网无功电压控制策略。PSCAD/EMTDC仿真实验结果表明,基于MAS和CA的无功电压控制方法不仅可以对微源元胞进行实时监控,还可以向MAS反映元胞的状态,使其快速地给出解决方法,并且通过实现电压控制策略达到恢复系统电压的目的,即使在微电网遭受严重扰动时,仍能保证整个微电网的电压质量。     

微电网电力市场交易模型研究

在分析微电网特点的基础上,提出了基于多代理系统(multi-agent,MAS)的微电网电力市场交易模型。考虑到电力市场是一个不完全竞争市场,应用博弈论对微电网竞价策略进行分析。由于微电网的特殊性,微电网本身可以看成一个小型的低压配电网系统,而对于上级电力市场,微电网可以看成一个发电商,微电网要实现自身经济效益最大化就需要从这2个方面进行优化。应用等微增率对微电网各发电元件的经济运行进行分析计算,通过算例计算,得出了微电网自身利润最大化的报价策略和最优化运行方案。     

孤岛方式下基于多代理系统的微电网有功-频率控制

提出基于多代理系统的微电网框架.建立了由微电网控制代理、局部控制代理、分布式能源代理及负荷代理组成的多代理控制系统,并对各种代理的具体功能进行了详细分析.当微电网与大电网并网运行时,总控制代理利用线性化模型实现快速控制的同时进行经济优化:当处于孤岛模式下,总控制代理切换到紧急模式,调节分布式能源的功率,在必要时切除部分负荷保证系统的稳定安全过渡.通过测试网络的仿真表明,在孤岛模式下,基于多代理系统的控制策略可以有效地恢复微电网的频率.     

智能电网条件下微电网接入的配电网综合效益研究

在智能电网的发展过程中,配电网需要从被动式的网络向主动式的网络转变,这种网络利于分布式发电的参与,能更有效地连接发电侧和用户侧,使得双方都能实时地参与电力系统的优化运行。而微电网这种新型的网络结构恰是实现主动式配电网的一种有效的方式,开发和延伸微电网的概念能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,使传统电网向智能网络过渡。微电网先进的控制系统和灵活的运行方式恰好满足了智能电网的要求,并且整合了高比重的可再生能源发电,提高了系统的整体效率和灵活性。     

An economic evaluation for an autonomous independent network of distributed energy resources

This paper proposes a method for the economic evaluation of an autonomous independent network of distributed energy resources. There are existing proposals for such networks; the system that we are proposing and analyzing in this study is called Microgrid. Microgrid is a new framework of power delivery system that is formed by small, modular generation systems connected to each other to create a small autonomous grid. This paper estimates the total costs to consumers in a Microgrid with optimized operation of distributed generators and energy storage systems. This estimation includes not only installation and operation costs but also the additional expenses to construct the Microgrid itself. In addition, power interruption costs are also taken into account to consider the reliability enhancement created by the Microgrid. The paper attempts to determine whether or not it is economical for consumers to form this kind of autonomous independent network.     

使用电压-相角下垂控制的微电网控制策略设计

根据微电网的特点,对微电网2种运行模式采取的不同控制策略进行设计。微电网孤岛运行时,分布式发电单元采用电压源逆变器控制,使用电压—相角下垂控制实现按预定比例分配负荷功率,该下垂控制较电压—频率下垂控制可以提供更好的频率支撑。微电网并网运行时,分布式发电单元采用PQ控制,按照功率设定值输出功率。通过设计对应电压—相角下垂控制的同步控制器实现了微电网运行模式的无缝转换。利用MATLAB/Simulink对微电网运行模式转换和微电网孤岛运行时使用的2种下垂控制进行对比仿真分析,验证了电压—相角下垂控制策略的可行性和有效性。     

光伏发电接入微网运行控制仿真研究

微网中可能含有多个控制特性不同的分布式电源,其中光伏发电一般采用PQ控制策略,实现有功和无功功率的指定控制.直流稳定型电源采用Droop控制策略,按下垂特性调节频率和电压.在Matlab/Simulink仿真环境中建立PQ和Droop两种控制策略的模型,通过仿真算例获得微网运行特性,仿真表明综合采用两种控制策略能够在微...     

模式转换下分布式电源接入微电网的控制策略研究及仿真

分布式电源的建模及微电网的控制策略是当前的研究热点,针对模式转换下分布式电源接入微电网控制策略选择的研究较少。孤岛和并网模式下应选择不同的控制策略,同时在一个微电网中加入多种分布式电源的控制复杂,难度比单一分布式电源接入要大。文章分析了微电网的特殊性,进行了不同的控制模式的比较。孤网时选择主从控制模式作为微电网的控制策略可以适应微电网不同运行方式的需要;并网时分布式电源可采用PQ控制。根据在并网模式下的运行特点提出各个分布式电源的PQ控制策略,建立了含光伏电池、风力发电机、微型燃气轮机的微电网模型。仿真分析了孤岛运行下和日照环境改变时微电网的并网运行特性,结果证明了控制方式的恰当选择能使微电网在不同运行模式下对于大电网可控且动态性能优良,并网时不会对大电网产生大的冲击。     

微网实时数据库系统研究

微网是一种新的分布式能源组织方式和结构。微网的结构特点和运行控制方式对微网能量管理系统(microgrid energy management system,MEMS)中实时数据库系统的实时性和可靠性提出了更高的要求。为此首先根据公共信息模型(common information model,CIM)扩展导则和微网的特点,扩展了微网CIM类的描述,并利用面向对象的实时数据库直接存储CIM的方法构建遵循标准的系统,以避开模型转换和数据映射,便于维护数据和提高实时数据库的访问效率。对实时数据库内部结构进行了研究设计和优化,提出一种双实时库的外部结构。最后给出了该实时数据库系统的工作流程并进行了性能测试,结果表明所设计的实时数据库完全适用于微网能量管理系统。     

微网运行控制的关键技术及其测试平台

微网的运行控制是维持微网安全稳定运行的关键技术,可分为局部的分布式电源控制和系统级的综合运行控制2部分.文中将微网内分布式电源分为主控型和功率源型2类,分析并阐述了2类分布式电源的控制方法,提出了适用于即插即用的分布式电源并网接口.在系统级的综合运行控制方面,选择集中式的运行控制体系,提出了联网运行控制和无缝切换控制策略;同时针对运行控制关键技术测试的需求,设计、开发了微网运行控制平台,并通过该平台对电源控制和无缝切换控制等技术进行了实验,表明该平台能够很好地完成微网运行控制相关技术的研究和测试工作.     

微网技术应用与分析

微网(microgrid)技术可以有效整合新能源及可再生能源发电--分布式发电的优势,同时为新能源及可再生能源并网发电规模化应用提供了新的技术途径.微网不仅能够有效提高能源的梯级综合利用效率,而且可作为主电网的有效互补电网,提高供电可靠性和电能质量,是国内外电气工程研究领域的最新前沿课题之一.文中对微网的概念、基本结构及其工作原理进行了详细阐述,并分析了微网的基本运行方式和控制策略.同时对国外不同特点的典型微网示范工程及实验测试系统进行了分析.最后,详细阐述了中国微网技术研究现状与动态,结合中国实际情况论述了中国特色微网的建设,给出了微网技术中有待研究的重要课题.     

微网运行控制、建模与仿真专辑主编评述

微网技术自上世纪末期提出以来，特别是经近十年来国内外广泛深入的研究、开发与技术示范，得到了快速的发展。微网，特别是多能源微网在未来能源互联网中将扮演着“有机细胞”作用,因而会受到学术及工业界的持续关注。基于自适应协调控制、建模与稳定性分析、故障分析与保护等微网技术最新研究进展, 《电源学报》特别推出《微网运行控制、建模与仿真》专辑,以探讨微网运行控制技术和建模与仿真技术难点和热点，推动微网技术进一步深入研究。     

Planning and implementation of bankable microgrids

Currently, many Microgrid projects remain financially uncertain and not bankable for institutional investors due to major challenges in existing planning and design methods that require multiple, complex steps and software tools.Existing techniques treat every Microgrid project as a unique system, resulting in expensive, non-standardized approaches and implementations which cannot be compared. That is, it is not possible to correlate the results from different planning methods performed by different project developers and/or engineering companies.This very expensive individual process cannot guarantee financial revenue streams, cannot be reliably audited, impedes pooling of multiple Microgrid projects into a financial asset class, nor does it allow for wide-spread and attractive Microgrid and Distributed Energy Resource projects deployment.Thus, a reliable, integrated, and streamlined process is needed that guides the Microgrid developer and engineer through conceptual design, engineering, detailed electrical design, implementation, and operation in a standardized and data driven approach, creating reliable results and financial indicators that can be audited and repeated by investors and financers.This article describes the steps and methods involved in creating bankable Microgrids by relying on an integrated Microgrid planning software approach that unifies proven technologies and tested planning methods, researched and developed by the United States National Laboratory System as well as the US Department of Energy, to reduce design times.