基于多智能體系統(tǒng)的微電網(wǎng)二級(jí)控制.pdf

1、近幾十年來(lái)，能源危機(jī)和環(huán)境污染問題越來(lái)越嚴(yán)重。為了緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染問題，國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者提出了以可再生能源為主要發(fā)電形式的分布式發(fā)電技術(shù)。然而，大量分布式電源(Distributed Generators, DG)在連網(wǎng)的同時(shí)，也給主電網(wǎng)帶來(lái)了很多不利的后果。為了減輕分布式電源對(duì)大電網(wǎng)的沖擊，微電網(wǎng)被人們提了出來(lái)。分布式電源的輸出電壓幅值和輸出頻率是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，只有將其穩(wěn)定在各自的額定值附近才能保障電力系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)

2、行。在聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式下，微電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓幅值和頻率由主電網(wǎng)提供；一旦進(jìn)入孤島運(yùn)行模式，系統(tǒng)的輸出電壓幅值和輸出頻率會(huì)發(fā)生劇烈波動(dòng)。為了使電壓幅值和頻率穩(wěn)定，研究人員們采取了下垂控制策略，也稱為初級(jí)控制；然而初級(jí)控制下的穩(wěn)定電壓幅值和頻率均低于其本身的額定值，為了使系統(tǒng)的輸出電壓幅值和輸出頻率恢復(fù)到各自的額定值，引入了二級(jí)控制。傳統(tǒng)的微電網(wǎng)二級(jí)控制采用中央控制器的集中控制結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)存在很多缺陷，使得系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性變差，比如通信

3、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，通信量大，且不具備“即插即用”的功能等。針對(duì)以上問題，本文提出了一種分布式協(xié)調(diào)控制策略，并進(jìn)行了以下方面的研究：
　?、賹?duì)微電網(wǎng)的分布式控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。該結(jié)構(gòu)由三個(gè)模塊組成，分別是：基于下垂控制的初級(jí)控制模塊，分布式二級(jí)協(xié)調(diào)控制模塊以及分布式經(jīng)濟(jì)調(diào)度模塊。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，減少了通信量，分布式電源可以即插即用，微電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性和擴(kuò)展性得到了提升。
　?、诨诙嘀悄荏w系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制理論，針對(duì)微電網(wǎng)的二

4、級(jí)控制問題，設(shè)計(jì)了一種分布式協(xié)調(diào)控制策略。該策略中的控制器只需要每個(gè)分布式電源自身的信號(hào)和與其直接通信的分布式電源的信號(hào)，就能實(shí)現(xiàn) DG的輸出電壓幅值和輸出頻率的恢復(fù)控制；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了分布式電源間輸出有功功率和輸出無(wú)功功率的按比例分配。
　?、墼O(shè)計(jì)了一種有限時(shí)間下的分布式二級(jí)協(xié)調(diào)控制策略。該算法通過引入分段函數(shù)，使得系統(tǒng)中分布式電源的輸出電壓幅值和輸出頻率在有限時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到各自的額定值，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了分布式電源間輸出有功功率和輸出無(wú)功功