基于多智能体技术的微电网协同控制

发布时间：2017-03-18 19:07

  本文关键词：基于多智能体技术的微电网协同控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近些年来,随着全球经济的快速发展和人们生活水平的日益提高,能源危机以及环境问题开始成为限制人类发展的重大问题。为了应对这些问题,人们提出了分布式发电技术。但是,分布式电源的大量接入会给主电网带来不利的后果。作为分布式发电的重要表现形式,微电网能够充分发挥其优势,从而消除这些不好的影响。微电网共有两种工作模式,即并网模式和孤岛模式。通常情况下,微电网与主电网相连接,共同给负载供电;当主电网受到扰动或因为必要原因,微电网与主电网断开连接,进入孤岛模式运行,这就需要初级控制和次级控制来保持微电网的电压和频率的稳定,此时微电网单独给本地负载供电。微电网的另一个重要目标是经济运行,做到优化调度。传统的次级控制和经济调度都是集中式结构,这种结构的通信量巨大,降低了系统的安全可靠性。针对这些问题,引入多智能体系统理论和分布式技术。论文的主要工作如下:(1)针对传统的集中式结构,对全分布式的微电网协同控制结构进行研究。该结构包括了初级控制器、分布式次级控制装置和分布式经济调度模块。这种结构不需要中央控制器,通信网络相对简单、稀疏,通信量小,且具有“即插即用”的特点。因此,这种结构很大程度上提高了系统的可扩展性和鲁棒性。(2)设计了一种自适应分布式次级协调控制策略。与传统次级控制不同,该策略是分布式的,即每个发电单元的控制只能得到自身母线节点和邻居母线的信息,同时利用神经网络估计其中的非线性部分,实现短时间内的同步跟踪。(3)设计了一种分布式经济调度策略。基于多智能体系统理论和分布式技术,该控制器只需知道局部信息而非全局信息,并且考虑无发电容量约束和有发电容量约束两种情况,实现系统运行成本最小化。
【关键词】：多智能体系统 微电网 分布式协同控制 次级控制 经济调度
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73;TP18
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-21
• 1.1 研究背景及意义8-11
• 1.2 微电网的基本概述及其分层控制结构11-18
• 1.2.1 微电网的研究现状12-14
• 1.2.2 微电网的运行模式14
• 1.2.3 微电网的控制目标14
• 1.2.4 微电网的分层控制结构14-18
• 1.3 研究现状18-19
• 1.3.1 微电网的次级控制研究现状18
• 1.3.2 微电网的经济调度研究现状18-19
• 1.4 主要研究内容19-21
• 2 智能体和微电网数学建模21-32
• 2.1 智能体（Agent）21-22
• 2.2 多智能体系统22-25
• 2.2.1 多智能体的结构分类23-24
• 2.2.2 多智能体系统的应用24-25
• 2.3 微电网的分布式数学建模25-31
• 2.3.1 微电网的分布式控制结构25-26
• 2.3.2 基于逆变器接口的分布式电源的动态建模26-31
• 2.4 本文中所用到的符号31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 微电网的分布式次级协调控制32-47
• 3.1 引言32
• 3.2 图论知识32-33
• 3.3 神经网络33-34
• 3.4 自适应分布式次级协调控制34-41
• 3.4.1 基于逆变器的分布式电源的再建模34-36
• 3.4.2 自适应分布式控制器设计36-38
• 3.4.3 稳定性分析38-41
• 3.5 仿真实例41-46
• 3.6 本章小结46-47
• 4 微电网的分布式经济调度控制47-60
• 4.1 引言47
• 4.2 经济调度问题47-49
• 4.2.1 发电成本函数47
• 4.2.2 约束条件47-48
• 4.2.3 经济调度问题的集中式求解48-49
• 4.3 分布式经济调度算法49-53
• 4.3.1 图论知识49-50
• 4.3.2 无发电容量约束的控制策略50-52
• 4.3.3 有发电容量约束的控制策略52-53
• 4.4 仿真实例53-59
• 4.5 本章小结59-60
• 5 总结与展望60-62
• 5.1 总结60
• 5.2 展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-69
• 附录69
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录69

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本文编号：254896