基于势博弈的微电网分布式运行优化算法研究

发布时间：2020-04-15 04:25

【摘要】：考虑到能源互联网和智能电网的发展,大量信息技术的应用,作为智能电网“积木”的微电网面临新的挑战:其开放性和个体(源-储-荷)的智能性、自利性进一步加强,能量管理系统要求能够协调不同的参与者,能够支持即插即用,并且能够优化能源的利用率。基于势博弈理论,本文提出一种完全分布式的运行优化方法,打破了传统仅从微源侧优化或负荷侧管理的集中式优化思路,建立了源-储-荷互动的分布式运行优化架构,实现了微电网完全分布式运行优化。主要工作包括:(1)从微电网与势博弈的契合点(分布式)出发,提出了博弈三要素映射建模的算法设计方法,即把微电网个体及其收益与约束映射成博弈局中人及其效用函数与策略集,并设计了局中人的分布式交互逻辑结构。进一步提出了分布式运行优化的实现方式,通过MAS(multi-agent system)技术实现微电网的分布式能量管理系统,从结构、系统和算法三个层面论证了势博弈映射建模方法的可行性。(2)基于前述算法设计方法,提出一种基于势博弈的分布式单目标运行优化算法。充分考虑微源、储能和负荷的自利性与智能性建立了源-储-荷互动的势博弈优化模型,根据完全势博弈的定义予以证明,采用罚函数的方法处理全局约束,通过最优策略响应以分布式的方式迭代求解Nash均衡,实现了以经济性为主的分布式单目标优化。(3)分布式单目标运行优化算法虽然简单快速,但不能解决多维目标和多维决策变量的分布式优化问题,因此将目标和决策变量向量化,提出一种基于势博弈的分布式多目标运行优化算法。区分个体不同类型的自利性目标建立源-储-荷互动的分布式多目标优化模型,提出约束支配原则(处理全局约束)并结合多目标粒子群算法(MOPSO),完成该模型的分布式迭代求解。本文表明所提分布式运行优化算法具有如下特点:1)完全分布式,源-储-荷平等独立决策,不需要中央处理器或协调器;2)开放性与动态性,支持不同种类和数量的个体即插即用;3)保证个体理性与整体利益的一致性。因此,本文关于基于势博弈的微电网分布式运行优化算法研究,充分考虑了微电网的开放性与个体的自利性、智能性及绿色性,是一种实现微电网分布式运行优化的切实可行的方法。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM732

【参考文献】

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6 王成山;武震;李鹏;;微电网关键技术研究[J];电工技术学报;2014年02期

7 杨光;蔚承建;王开;胡恒恺;;图形着色问题的分布式势博弈算法[J];计算机工程;2012年23期

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9 曾君;刘俊峰;吴丽群;吴捷;颜汉荣;;可再生能源分布式发电能量管理的复杂性研究[J];控制理论与应用;2012年02期

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本文编号：2628127