基于Multi-Agent-System的微电网分散协调控制研究

发布时间：2017-10-11 01:26

  本文关键词：基于Multi-Agent-System的微电网分散协调控制研究

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【摘要】：可再生能源发电与传统电网的结合能够有效缓解传统电力系统来自经济和环境的压力。为了优化电网配置,充分利用可再生能源,提出了微电网的概念。微电网能够有效提高大电网的可靠性,将分布式电源(Distributed Energy Resources,DERs)友好的接入电力系统,提高可再生能源发电在电力系统的渗透率。因此微电网的安全稳定运行是微电网并入大电网的基本条件。本文围绕微电网的控制结构和安全稳定协调控制方案展开研究。首先根据微电网分散分布结构特点设计基于多智能体分层分块控制方法的两层分散协调控制方案,建立基于多智能体系统(Multi-Agent-System,MAS)的微电网两层结构模型。在上层协调层中,整合多种安全稳定指标设计约束违反函数和过滤器以保证微电网工作模式的安全性;基于单个DERs单元的工作模式切换Petri网模型设计微电网工作模式切换有色Petri网模型以保证微电网工作模式的可实现性。约束违反函数、过滤器和有色Petri网构成上层工作模式协调切换控制策略,实现微电网在大扰动下的安全稳定性。上层Agent根据工作模式切换协调控制策略构建工作模式切换命令并传达给下层Agent。下层Agent根据切换命令实现各DERs单元的工作模式切换。在下层分散控制层中,为了提高各DERs单元工作模式切换的可靠性和灵活性,设计各DERs单元的逆变器接口的分散连续控制策略。其中外环功率控制中采用下垂控制器,内环设计预定性能控制器保证逆变器的安全稳定输出。其次,在下层分散控制中为了避免多个逆变器之间环路电流引起的电能耗损和安全问题,设计基于Multi-Agent一致性的下层多逆变器分散一致协调控制器。对多逆变器的环路电流问题进行分析,当逆变器的输出电压保持一致时,能够有效抑制环路电流。文中构建基于Multi-Agent一致性理论的分散协调控制器对微电网中的多个逆变器进行控制,实现逆变器输出电压一致。最后,通过MATLAB对微电网的工作模式切换和逆变器控制进行了仿真,仿真结果验证了基于多智能体的分散协调控制策略对实现微电网安全稳定运行控制的有效性。
【关键词】：分散协调控制 多智能体 微电网 工作模式切换 约束违反函数 逆变器 环路电流 一致性
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM921.5;TM732
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题来源及意义10-11
• 1.2 本课题国内外研究动态11-15
• 1.2.1 分布式发电技术11-13
• 1.2.2 微电网控制技术13-14
• 1.2.3 Multi-Agent的应用和发展14-15
• 1.3 本论文的主要工作15-17
• 第2章 微电网系统结构模型17-32
• 2.1 基于MAS的微电网控制结构17-27
• 2.1.1 Multi-Agent-System概述17-18
• 2.1.2 微电网馈线结构18-19
• 2.1.3 基于MAS的微电网结构19-25
• 2.1.4 中央协调Agent25-26
• 2.1.5 元件Agent26-27
• 2.2 微电网下层逆变器模型27-31
• 2.2.1 逆变器下垂控制27-30
• 2.2.2 逆变器模型30-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第3章 微电网工作模式切换分散协调控制32-48
• 3.1 引言32-34
• 3.2 上层协调控制策略34-39
• 3.2.1 工作模式切换有色Petri网模型34-35
• 3.2.2 约束违反函数设计35-38
• 3.2.3 过滤器设计38
• 3.2.4 协调控制策略38-39
• 3.3 下层分散控制策略39-42
• 3.3.1 预定性能控制算法39-40
• 3.3.2 逆变器分散控制40-42
• 3.4 仿真验证42-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 基于Multi-Agent一致性的逆变器分散协调控制48-56
• 4.1 多逆变器环流问题分析48-50
• 4.2 下层逆变器分散协调控制器50-53
• 4.2.1Multi-Agent一致性理论50-51
• 4.2.2 逆变器分散协调控制器51-53
• 4.3 仿真验证53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【参考文献】

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1 武海鹰,王绪安;分布式人工智能与多智能体系统研究[J];微机发展;2004年03期

2 左文霞;李澍森;吴夕科;程军照;;微电网技术及发展概况[J];中国电力;2009年07期

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1 陶银正;微电网运行控制策略的研究及中央控制器的设计[D];合肥工业大学;2012年

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本文编号：1009738