基于多代理的微电网能量管理系统研究

发布时间：2017-04-12 22:18

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【摘要】：电能对现代社会的发展发挥着至关重要的作用,大电网供电技术在近几十年获得了飞速发展,它是现今最成熟和广泛使用的供电方式。进入新世纪以来,供电系统已经慢慢发展成为一个庞大、复杂的网络。在经济飞速发展的今天,电网规模也在不断加大,其中的弊端不断显现出来。居高不下的运行维护成本,规模庞大带来的不灵活,在面对用户电能质量指标要求越来越高,需求越来越多样的新形势下,大电网应对起来显得有些力不从心。在这样的背景下,微电网顺势而生,它解决了分布式电源的控制问题,有利于可再生能源的利用;提高了电力系统的可靠性和安全性,为供电技术发展增添新的活力。本文以微电网能量管理系统为研究对象,把多代理技术运用到微电网中。首先研究了微电网组成结构和工作原理,建立了基于多代理的微电网能量管理系统架构。然后设计了一种基于多代理的微电网能量管理系统,建立了光伏电源、风力发电、微型燃气轮机、蓄电池等分布式发电系统和负荷等元件的代理模型和运行规则,采用模糊控制实现了蓄电池代理的充放电管理,采用一种多代理系统的主导算法实现了微电网系统能量平衡调节。接着设计了多代理系统的通讯系统,采用基于FIPA规范的合同网交互协议进行各代理系统之间的通讯,进行了微电网能量管理系统的多目标优化研究,采用粒子群法进行了求解。最后运用多代理开发平台JADE搭建完成了微电网多代理能量管理系统,该系统有着很强的扩展性和实用性。经过仿真模拟,该系统能很好的满足微电网在孤岛模式下能量平衡的要求,同时又有一定的经济性。
【关键词】：微电网 能量管理 多代理 JADE
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 微电网概念8
• 1.1.2 微电网特点8-9
• 1.1.3 微电网发展意义9-10
• 1.2 微电网研究现状10-11
• 1.2.1 美国微电网发展情况10
• 1.2.2 日本发展情况10
• 1.2.3 欧盟发展情况10-11
• 1.2.4 我国发展情况11
• 1.3 微电网能量管理系统介绍、研究现状及控制策略11-14
• 1.3.1 微电网能量管理系统介绍11
• 1.3.2 国内外微电网能量管理系统的研究现状11-12
• 1.3.3 微电网能量系统的控制策略12-14
• 1.4 多代理在能量管理系统的应用14
• 1.5 本文工作14-16
• 第二章 基于多代理的微电网架构研究16-22
• 2.1 多代理系统结构16-18
• 2.1.1 Agent结构16
• 2.1.2 多代理体系结构16-18
• 2.2 微电网结构18-19
• 2.3 基于多代理的微电网架构19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 微电网多代理能量管理系统的设计22-36
• 3.1 孤岛微电网多代理系统的架构和功能22-23
• 3.1.1 系统架构22
• 3.1.2 多代理系统功能设定22-23
• 3.2 微电网多代理系统的组成23-26
• 3.2.1 光伏电源23-24
• 3.2.2 风力发电机24-25
• 3.2.3 微型燃气轮机25-26
• 3.2.4 蓄电池26
• 3.2.5 负荷26
• 3.3 微电网各代理的模型和运行规则26-32
• 3.3.1 光伏电源代理26-28
• 3.3.2 风力发电机代理28
• 3.3.3 微型燃气轮机代理28-30
• 3.3.4 蓄电池代理30-32
• 3.3.5 负荷代理32
• 3.4 主导决策算法32-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 微电网能量管理系统策略研究36-46
• 4.1 微电网能量管理策略的作用36
• 4.2 微电网能量管理的目标36-37
• 4.2.1 微电网并网运行时的运行目标和策略36
• 4.2.2 微电网孤岛运行时的运行目标和策略36-37
• 4.3 多代理系统通讯方式37-39
• 4.4 基于多代理系统的微电网能量管理策略39-40
• 4.5 多代理微电网多目标优化40-44
• 4.5.1 多代理微电网多目标优化函数40-41
• 4.5.2 多代理微电网能量系统多目标优化函数约束条件41
• 4.5.3 多代理微电网能量系统优化函数求解41-44
• 4.6 基于合同网协议的孤电网能量协调流程44-45
• 4.7 本章小结45-46
• 第五章 多代理系统仿真结果46-53
• 5.1.仿真测试项目46
• 5.2 仿真软件选择46-47
• 5.3 系统数据和设置47-49
• 5.4 仿真结果分析49-52
• 5.4.1 能量协调通信过程49-51
• 5.4.2 系统输出曲线51-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第六章 总结与展望53-55
• 6.1 总结53-54
• 6.2 工作展望54-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-60
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文60

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本文编号：302192