基于多代理技术的微网多电源协调控制研究

发布时间：2017-10-19 13:35

  本文关键词：基于多代理技术的微网多电源协调控制研究

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【摘要】：随着社会经济快速发展,传统大电网的规模也在不断扩大,其弊端也逐渐显现出来。与此同时,电力用户对供电可靠性、安全性以及经济性等性能要求越来越高。然而风力发电、太阳能发电、生物质能发电、燃料电池等分布式电源在电力系统中的渗透率却在逐渐提高。在这样的背景下,专家们提出了微电网技术的概念。微电网是一个包含各种微电源、储能系统以及负荷的可自主控制、自主管理和自我保护的可控单元。本文在详细调研了分布式发电、微电网技术发展现状与趋势的基础上,提出了多代理技术和博弈论应用于微网中的可能性。首先介绍了Multi-Agent System基本原理,分析了MAS技术在电力系统中的应用情况以及在微网中应用的可行性和必要性,指出了MAS技术的特点和优势,并对MAS运用于孤岛微电网的关键技术(MAS的结构、功能,FIPA下的合同网协议,软件平台等)做了简要介绍。针对微网中不同微电源(包括风力发电、光伏发电、蓄电池)以及负荷的不同特性设计不同Agent,应用MAS框架构建了微电网多代理系统。基于FIPA规范下的合同网协议,制定了该多代理系统的协调控制策略。运用JADE平台,编码实现各个Agent,并对微电网MAS协调控制策略进行分析。接着介绍了微分博弈理论,分析微分博弈用于微网系统多电源协调控制的可能性。并在Matlab/simulink平台上搭建含多微电源的微网系统博弈数学模型,基于线性二次型微分博弈理论求解各个微电源的反馈纳什均衡,做为微网底层协调控制策略。最后通过通信软件MACsim,JADE平台上的顶层MAS采集各Agent相应微电源的实时信息,一旦发现微网系统发生波动(如负荷扰动),各个Agent将基于FIPA规范下的合同网协议进行协调控制,并将最后的协调决策结果通过通信通道传送到Matlab/simulink仿真平台上的微网系统,Matlab/simulink仿真平台上的微网仿真系统对该决策结果进行响应。
【关键词】：微网 多代理系统 孤岛 微分博弈理论 非合作反馈纳什均衡
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM727
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 第一章 绪论6-17
• 1.1 研究背景及意义6-11
• 1.1.1 分布式发电概念6-8
• 1.1.2 微电网基本概念8-9
• 1.1.3 微电网的并网与孤岛模式9-10
• 1.1.4 微电网的特点和优势10-11
• 1.2 微电网的发展及其控制的研究现状11-17
• 1.2.1 国内外微电网的发展现状11-12
• 1.2.2 微电网的基本结构12-13
• 1.2.3 微电网的控制研究现状13-15
• 1.2.4 本文所做工作15-17
• 第二章 MAS基本原理及微电网MAS控制算法模型17-26
• 2.1 Agent技术17-18
• 2.1.1 Agent的概念和特点17
• 2.1.2 Agent的结构17-18
• 2.2 Multi-Agent System18-22
• 2.2.1 MAS的概念和结构18-21
• 2.2.2 MAS的优点21-22
• 2.2.3 MAS关键技术22
• 2.3 MAS在电力系统中的应用22-23
• 2.4 MAS在微电网中的应用23-24
• 2.4.1 引入MAS的必要性24
• 2.4.2 引入MAS可行性24
• 2.5 本章小结24-26
• 第三章 孤岛微电网多Agent系统构建及控制策略设计26-37
• 3.1 微电网孤岛运行时的运行目标和策略26
• 3.2 孤岛微网多代理系统的设计26-32
• 3.2.1 孤岛微网多代理系统的功能26-27
• 3.2.2 Eclipse简介27
• 3.2.3 MACSim介绍27-28
• 3.2.4 多智能体开发平台JADE28-31
• 3.2.5 微电网多代理系统的构建31-32
• 3.3 合同网协议32-34
• 3.4 孤岛微电网协调控制策略34
• 3.5 主导代理算法34-35
• 3.6 本章小结35-37
• 第四章 基于微分博弈理论的孤岛微网多电源协调控制37-46
• 4.1 微分博弈理论概述37-40
• 4.1.1 微分博弈理论的概念和发展概述38
• 4.1.2 时间一致性问题38
• 4.1.3 零和与非零和微分博弈论38-39
• 4.1.4 合作与非合作微分博弈39
• 4.1.5 线性二次型微分博弈39-40
• 4.2 线性二次型微分博弈模型及其反馈纳什均衡解40-42
• 4.3 含多个微电源的微网系统数学模型42-44
• 4.4 基于线性二次型微分博弈的各个微电源的控制策略44-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第五章 仿真结果及分析46-52
• 5.1 与传统下垂控制在负荷扰动情况下控制效果比较48-50
• 5.2 系统参数变化对微网两种控制策略控制效果的影响50-51
• 5.3 本章小结51-52
• 第六章 总结与展望52-55
• 6.1 总结52-53
• 6.2 展望53-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-62
• 附录62-63

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本文编号：1061397