[发明专利]一种基于多智能体系统的能源局域网分布式协同控制方法

权利要求书

1.一种基于多智能体系统的能源局域网分布式协同控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建能源局域网三级控制架构，即“本地下垂控制-次级功率优化控制-集中优化、区域自治”的控制架构，每个采用下垂控制的分布式电源、储能系统、负荷、控制装置、能量路由器和外部网络安装智能体，实现能源局域网的源-网-荷-储互动；

(2)设计调度决策功能模块，在能源局域网内部发生故障切机和并、离网切换过程中，协调不同控制响应速率的可调控资源，响应局域网内部和外部的能量需求，快速平抑联络线的功率波动；

(3)构建基于多智能体系统的分布式稀疏通信网络，通过邻近智能体间通信，基于一致性算法估算出全网的平均电压和频率，对本地下垂控制器的电压和频率进行修正，模拟同步发电机的行为；当能量路由器智能体检测到外部网络故障，联络线功率计划调零，孤岛情况下各邻接的分布式电源智能体间进行通信，获取系统的电压及频率信息，维持系统状态稳定；

所述能源局域网三级控制架构的工作流程为：

(1)集中优化、区域自治，外部网络智能体接收来自能量路由器的各分布式电源运行状态及负荷需求侧响应信息，综合考虑市场实时电价、储能寿命及风、光发电随机性、系统运行成本、环境保护成本情况下，确定各分布式电源的功率，安排日前发电计划；如果日前预测不存在误差，则进入指令控制模式；如果日前预测存在误差，则进入反馈校正控制模式；

(2)次级功率优化控制，按照优化调度目标，各分布式电源进行功率分配，检测误差是否满足联络线约束，如果满足，则采集能源局域网内负荷波动信息，通过调节储能装置快速平抑联络线功率波动；如果不满足联络线功率约束，则根据能源局域网内负荷波动和分布式电源运行进行功率分配修正，确定参与任务的节点，通过一致性迭代计算收敛值，对各节点电压、频率按照收敛平均值修正，此修正值结合根据本地信息制定的下垂控制策略，调节下垂系数，确保联络线功率跟踪日前计划值；

(3)本地下垂控制，当能量路由器智能体检测到主网故障，能源局域网的各智能体由联网转孤岛模式工作，联络线功率调零，与外部网络断开，采集本地状态信息，和邻近智能体之间通信交换运行状态信息，基于一致性算法获得系统电压及频率，对各分布式电源重新进行功率分配，维持系统状态稳定。

2.如权利要求1所述的基于多智能体系统的能源局域网分布式协同控制方法，其特征在于，所述各分布式电源DG_i的下垂系数包括有功功率下垂系数n_p,i和无功功率下垂系数n_q,i，公式为式中，E_n、E_max、f_n、f_max分别为额定电压、最大电压、额定频率、最大频率；Q_max,i为DG_i的最大输出无功功率；P_n,i为DG_i的额定有功功率。

3.如权利要求2所述的基于多智能体系统的能源局域网分布式协同控制方法，其特征在于，所述各分布式电源DG_i的输出电压、频率为

E_ref,i＝E_n+n_p,i(P_ref,i-P_i)＝E_max-n_p,iP_i，

f_ref,i＝f_n+n_q,i(Q_n,i-Q_i)，

式中，Q_n,i、E_ref,i、f_ref,i分别是各分布式电源DG_i额定无功功率以及电压参考值、频率参考值；P_ref,i为DG_i的有功参考功率输出由日前调度计划给出；P_i,Q_i分别为DG_i的有功功率和无功功率输出测量值。