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【精美论文引荐】上海交通大学 艾芊等:基于多智能体分歧性的动力互联网协同优化控制

电力零碎主动化2019-11-07 15:37:44

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原文宣布在《电力零碎主动化》2017年第41卷第15期,欢送品读。

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本文引文信息

郝然, 艾芊, 朱宇超. 基于多智能体分歧性的动力互联网协同优化控制 [J]. 电力零碎主动化, 2017, 41(15): 10-17. DOI: 10.7500/ AEPS20170209003.

HAO Ran, AI Qian, ZHU Yuchao. Cooperative Optimal Control of Energy Internet Based on Multi-agent Consistency [J]. Automation of Electric Power Systems, 2017, 41(15): 10-17. DOI: 10.7500/ AEPS20170209003.



基于多智能体分歧性的动力互联网协同优化控制

郝然,艾芊,朱宇超

DOI: 10.7500/AEPS20170209003



研讨配景


随着多种动力网络与信息互联网在物理和信息层面高度耦合,动力消耗构造和动力应用方法都阅历着普遍与深入的革新。环球动力消耗与资源天禀之间存在空间的异质性,怎样克制动力散布的不屈衡和品种差别,使其更无效率地效劳于整团体类社会,构成掩盖环球的动力供需均衡与调理体系,是将来天下可继续开展面对的宏大应战。杰里米⋅里夫金也在《第三次产业反动》中指出,处理动力与情况题目,低落高碳排放的动力应用构造,需应用互联网信息技能完成广域散布式的源/网/荷/储协同控制。



处理的题目


随着动力互联网中散布式设置装备摆设的数目添加,需求和谐的题目范围与节点数成多少倍数增长。信息交互也越发庞大与多样,物理能量信息的一体化推进着调理控制形式从垂直化向扁平化开展。传统会合式优化控制办法在通讯呼应工夫和盘算才能上都面对着史无前例的压力和应战,而单纯的散布式迭代又存在实行服从低、仅能失掉部分最优解的题目。



次要技能道路


动力互联网运转触及各个动力零碎和一切节点的和谐,应用多署理的自治性和交互性替代传统的单点对多点的会合式控制,同时充沛发扬控制中央的作用,横向上和谐,对要害节点和要害时辰实验准确控制,进一步进步动力网的协同服从。


多署理零碎内的互动性以及全体零碎封装性,可经过全网的交互与和谐到达零碎全体优化的目的,终极完成全局优化与部分自治的协同,进步诸如动力互联网如许零碎庞大题目优化与控制的服从。多种智能体对负荷停止预测、和谐优化调理,并经过设置联结线功率偏向观察器及时修成运转形态,运用柔性技能和分歧性通讯等技能完成多种动力的准确控制,可明显进步可再生动力应用深度和动力服从。


本文以散布式动力互联网优化控制为研讨工具,起首对配网层面上散布式动力应用构造停止剖析,综合会合控制与散布式控制的优缺陷,设计5种差别功用的智能体,提出针对动力互联网的静态多智能体协同框架;思索电价信号并综合散布式动力全寿命本钱,树立以综合效益为目的的下层优化调理模子;运用疾速分歧性通讯设计二级有功功率准确控制和频率控制模子,提出了联结线功率偏向团队和谐呼应机制,细致流程如图1,使得与日前调理的偏向局部仍可依照日前的功率分派停止经济性自治调解,在包管电网平安波动的条件下寻求能量办理收益的最大化。并独自讨论了延时对通讯结果的影响;最初结构算例零碎验证模子和方案的无效性。

图1  联结线功率控制流程图



结论


本文提出一种实用于动力互联网的协同优化控制战略。该战略由下层动力调理优化模子和基于静态多智能体零碎分歧性的协同控制战略构成,相比传统会合式控制有以下长处:


1)以地区动力互联网综合运转本钱最小为主要目的,将电网及时电价作为浮动的订价基准,无效的低落了电网运转本钱,较好的支持了配电网及供电网络的平安、波动运转。


2)有功功率和频率准确控制构成二级分歧性控制关键,完成了差别电压下有功功率按比例准确控制,减速电网频率规复,包管了调理指令的准确完成和动力互联网的经济波动运转。


3)设计多智能体联结线动摇团队呼应机制。该机制完成了对地区互联网外部随机动摇的协同呼应,在局部散布式发电加入的状况下仍可以完成能量的自治办理,提拔了动力互联网平抑随机动摇的经济性和无效性。



研讨瞻望


该模子对日前调理方案的精度要求较高,在零碎存在大扰动或许非方案形式切换的状况下无法包管零碎的最优经济性。因而,树立对通讯要求较低的协同转动机制修正日前能量调理方案,将是下一步研讨任务的重点。



下方检查汗青文章

《电力零碎主动化》2017年第15期目录


作者及团队引见

艾芊,上海交通大学电子信息与电气工程学院传授,IEEE Senior member,博士生导师,上海交通大学电力零碎及主动化研讨所长处。次要研讨偏向:电能质量,人工智能,大数据及在电力零碎中的使用,电力零碎建模,散布式发电与微电网等。

郝然,上海交通大学博士研讨生。次要研讨偏向:动力互联网与微电网运转控制。


上海交通大学电气工程系在FACTS技能、电网波动盘算、静态仿真、电压波动剖析、综合主动化、风力发电技能、太阳能发电技能、电网牢靠性评价和零碎计划、电力市场及电网经济运转等方面具有特征。在国度教诲部重点实行室中树立微电网实验平台,现在拥有“国度动力智能电网(上海)研发中央”,国度级研讨基地以及“电力传输与功率转换控制”教诲部重点实行室。


上海交通大学艾芊传授及其团队着眼于以“动力-情况-体制-信息-财产”多要素和谐为配景的动力互联网相干技能,在架构、实际、技能与使用等方面临动力互联网展开前沿性的研讨。团队现在次要从事电力零碎认知、散布式优化调理、控制战略与电能质量管理等的研讨任务,次要包罗:大数据使用、形态感知、微电网/假造电厂运转机理与优化调理、多层互动机制、电力零碎元件建模、柔性直流与FACTS等。团队研讨效果曾获教诲部科技提高二等奖,江苏电力公司科技提高二等奖,天津市电力公司科技效果三等奖,广东电网公司科技提高二等奖及北方电网公司迷信技能三等奖,宣布相干SCI、EI收录论文百余篇,已构成软件著作权3项,专利10项。


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