本文關(guān)鍵詞：基于多智能體層次協(xié)同的微網(wǎng)自適應(yīng)控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源供應(yīng)、環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重,發(fā)展可循環(huán)利用、環(huán)境友好型的清潔能源成為我國保障能源供應(yīng)安全、應(yīng)對氣候變化、改善環(huán)境質(zhì)量的必然選擇。以分布式發(fā)電系統(tǒng)為代表的微網(wǎng)既能實(shí)現(xiàn)對可再生能源的利用的多元化與智能化,又能更好地滿足用戶對電能質(zhì)量和可靠性的要求。但隨著微網(wǎng)加入電網(wǎng)運(yùn)行的同時也改變了傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)模式,尤其是大規(guī)模微網(wǎng)的滲透情況下,配電系統(tǒng)由原來單一的電能分配角色轉(zhuǎn)變?yōu)榧娔苁占�、電能存儲、電能傳輸及電能分配為一體的新型電力交換系統(tǒng),加上微網(wǎng)中分布式電源的不確定性和分散性、負(fù)荷變化的隨機(jī)性、儲能裝置的多樣性、控制策略的靈活性等因素,使得微網(wǎng)控制方法變得越來越復(fù)雜。傳統(tǒng)的集中式控制由中央控制單元統(tǒng)一決策和調(diào)度,但微網(wǎng)中存在大量分布式終端需要與中央控制單元進(jìn)行信息交互,導(dǎo)致中央控制單元處理的數(shù)據(jù)量過大,造成整個系統(tǒng)反應(yīng)緩慢;純粹的分布式控制由微網(wǎng)中各個分布式終端根據(jù)本地信息獨(dú)立決策和控制,減少了與中央控制器交互的數(shù)據(jù)量,但是容易出現(xiàn)電源和負(fù)荷控制的不同步,嚴(yán)重時可能會造成微網(wǎng)解列。因此,既要實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)自身物理設(shè)備滿足電氣約束的需求,又要實(shí)現(xiàn)對整個微網(wǎng)全局協(xié)調(diào)的需求,必然會造成兩者之間的沖突。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對局部區(qū)域的對象管理,又能實(shí)現(xiàn)全局的能量優(yōu)化配置,本文在多智能體系統(tǒng)基礎(chǔ)上結(jié)合了集中控制與分布式控制特點(diǎn),提出了分層分區(qū)的微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)架構(gòu),通過層次間協(xié)同,實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域自治和全局協(xié)同的分布式協(xié)調(diào)控制。首先,本文根據(jù)多智能體技術(shù)及體系架構(gòu),采取集中控制和分散控制相結(jié)合的方式,將微網(wǎng)控制系統(tǒng)架構(gòu)分為三層:總控制Agent層、局部控制Agent層和受控設(shè)備Agent層。根據(jù)不同層次的Agent職能的劃分,設(shè)計(jì)各Agent模型及功能模塊。針對受控設(shè)備Agent層存在多個能量協(xié)調(diào)對象,每個對象的優(yōu)化目標(biāo)又存在差異性,本文以微網(wǎng)全局運(yùn)行最優(yōu)以及局部運(yùn)行最優(yōu)為為目標(biāo)構(gòu)建了微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型,并引入了遺傳算法求解多目標(biāo)模型,以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)在變化的情況下保持最優(yōu)運(yùn)行。其次,本文根據(jù)微網(wǎng)結(jié)構(gòu)利用Matlab/Simulink仿真軟件搭建了微網(wǎng)模型,同時借助開源框架JADE開發(fā)平臺構(gòu)建了基于多智能體的微網(wǎng)控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)控制系統(tǒng)各層次間能夠協(xié)同控制,本文對局部區(qū)域自治和全局協(xié)同的調(diào)度算法進(jìn)行了詳細(xì)分析,并且引入了TCP/IP通信方式實(shí)現(xiàn)基于JADE構(gòu)建的微網(wǎng)控制系統(tǒng)與微網(wǎng)仿真模型之間相互通信。本微網(wǎng)控制系統(tǒng)不僅可以通過半實(shí)物仿真平臺實(shí)現(xiàn)對微網(wǎng)物理特性的仿真,而且能夠通過協(xié)調(diào)控制算法實(shí)現(xiàn)對微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。最后,本文在并網(wǎng)運(yùn)行模式負(fù)荷變化、孤島運(yùn)行模式負(fù)荷變化以及并網(wǎng)/孤島切換模式的三種情形下對各層Agent協(xié)調(diào)和調(diào)度過程進(jìn)行了仿真,以驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的自適應(yīng)性和有效性。仿真結(jié)果表明,該控制系統(tǒng)很好地實(shí)現(xiàn)了層次間協(xié)同,使得微網(wǎng)在不同的運(yùn)行模式下都能穩(wěn)定運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：多智能體 層次協(xié)同 微網(wǎng)控制 多目標(biāo)優(yōu)化 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TM76
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 選題背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 微網(wǎng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 多智能體技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 相關(guān)技術(shù)及開發(fā)平臺JADE介紹17-28
• 2.1 微網(wǎng)協(xié)同控制技術(shù)概述17-18
• 2.2 Multi-Agent技術(shù)18-23
• 2.2.1 Multi-Agent概述18-19
• 2.2.2 Multi-Agent體系結(jié)構(gòu)19-21
• 2.2.3 Multi-Agent通訊21-22
• 2.2.4 Multi-Agent在微網(wǎng)控制中的優(yōu)勢22-23
• 2.3 Multi-Agent開發(fā)平臺JADE23-27
• 2.3.1 JADE開發(fā)平臺簡介23-25
• 2.3.2 JADE開發(fā)平臺特點(diǎn)25
• 2.3.3 JADE開發(fā)平臺中Agent創(chuàng)建方法25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 多智能體層次協(xié)同的控制模型設(shè)計(jì)28-44
• 3.1 基于多智能體分層分區(qū)的總體架構(gòu)28-30
• 3.2 基于多智能體層次協(xié)同的微網(wǎng)控制結(jié)構(gòu)30-31
• 3.2.1 微網(wǎng)結(jié)構(gòu)30
• 3.2.2 Agent具體功能30-31
• 3.3 微網(wǎng)控制系統(tǒng)中Agent模型的設(shè)計(jì)31-35
• 3.3.1 MASAgent模型及功能模塊設(shè)計(jì)31-32
• 3.3.2 LocalAgent模型及功能模塊設(shè)計(jì)32-34
• 3.3.3 DERAgent模型及功能模塊設(shè)計(jì)34-35
• 3.3.4 LoadAgent模型及功能模塊設(shè)計(jì)35
• 3.4 微網(wǎng)控制系統(tǒng)的能量控制策略設(shè)計(jì)35-37
• 3.5 基于多智能體的多目標(biāo)優(yōu)化遺傳算法及案例分析37-43
• 3.5.1 微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型38-39
• 3.5.2 多目標(biāo)優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)39-41
• 3.5.3 仿真算例設(shè)計(jì)41-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 多智能體層次協(xié)同的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)44-58
• 4.1 微網(wǎng)仿真模型44-45
• 4.2 多智能體層次協(xié)同的控制系統(tǒng)在JADE中的實(shí)現(xiàn)45-51
• 4.2.1 各層Agent間會話機(jī)制設(shè)計(jì)45-48
• 4.2.2 微網(wǎng)控制系統(tǒng)中各Agent實(shí)現(xiàn)48-51
• 4.3 局部區(qū)域自治和全局協(xié)同的調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)51-56
• 4.3.1 局部區(qū)域自治的算法51-52
• 4.3.2 全局協(xié)同的算法52-56
• 4.4 微網(wǎng)模型與微網(wǎng)控制系統(tǒng)間的通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 仿真實(shí)現(xiàn)及結(jié)果分析58-68
• 5.1 仿真參數(shù)設(shè)置58
• 5.2 并網(wǎng)運(yùn)行仿真及結(jié)果分析58-61
• 5.3 孤島運(yùn)行仿真及結(jié)果分析61-64
• 5.4 并網(wǎng)/孤島切換仿真及結(jié)果分析64-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 工作展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果74-75
• 致謝75

【相似文獻(xiàn)】

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10 歐陽，

本文編號：334610