[发明专利]基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法

摘要

本发明公开了一种基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法，采用多Agent技术，当光照、风速、海况变化导致可再生能源发电出力变化时，通过微电网源、储、荷协调控制满足海岛上军民的用电需求。与现有微电网的能量控制方法相比，该控制方法采用分布式能量管理技术，减少了波浪发电系统输出功率的不稳定性，可以获得比较稳定的总输出，在保证供电的情况下，大大减少了蓄电池数量，削减系统投资成本，提高了海岛微电网的可靠性。并且该方法充分利用了海岛上丰富的波浪能，利用海岛上的海水淡化装置实现了微电网多尺度的能量控制，因此该控制方法对于海岛微电网具有很强的针对性和实用性。

主权项

1.一种基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法，其特征在于，该方法根据如下方式确定能量控制模式：(1)当可再生能源输出功率P_wind+P_solar+P_wave高于不可控负荷功率P_load与最大海水淡化功率P_{des_max}之和，即P_wind+P_solar+P_wave>P_load+P_{des_max}时，停止柴油发电机供电，在保证不可控负荷功率P_load供电的情况下，如果储能装置电量未满，即荷电状态0≤SOC＜1，先给储能装置充电，当储能装置充电功率P_bat也达最大P_{bat_max}时，根据下式确定海水淡化功率：P_des＝P_wind+P_solar+P_wave‑P_load‑P_{bat_max}；其中P_wind+P_solar+P_wave为可再生能源输出功率，P_load为系统内不可控负荷功率，P_{bat_max}为储能装置最大充电功率；然后通过m个海水淡化个体，根据计算得到的海水淡化功率P_des确定海水淡化机组的启动数N；当储能装置电量充满后，即荷电状态SOC＝1时，停止给储能装置充电，重新根据下式确定海水淡化功率：P_des＝P_wind+P_solar+P_wave‑P_load，并根据海水淡化功率P_des确定海水淡化机组的启动数N；(2)当可再生能源输出功率低于不可控负荷功率与最大海水淡化功率之和却高于不可控负荷功率，即P_load<P_wind+P_solar+P_wave<P_load+P_{des_max}时，根据下式确定海水淡化功率P_des＝P_wind+P_solar+P_wave‑P_load，通过海水淡化个体调整海水淡化机组的启动数N：当P_des＝0，即P_load＝P_wind+P_solar+P_wave时，海水淡化机组的启动数N＝0，海水淡化机组全部关停，如果蓄水池中蓄水量不为0，即Q≠0时，利用蓄水池中储存的水Q保证海岛用水基本需求，每小时海岛用水最低需求为Q_L；当蓄水池中储存的水消耗完，即Q＝0时，不能满足海岛用水基本需求时，重新开启N_min台海水淡化机组，对应最小海水淡化功率P_{des_min}＝N_min×P₀，每小时产水量Q_min＝N_min×Q₀，P₀、Q₀分别为一台海水淡化机组的额定功率和每小时的产水量，此时有：P_{des_min}＝P_wind+P_solar+P_wave‑P_load，Q_min≥Q_L，N_min为保证每小时海岛用水最低需求Q_L，至少需启动的海水淡化机组的台数，海水淡化机组的启动数N＝N_min；(3)当可再生能源输出功率低于不可控负荷功率，即P_wind+P_solar+P_wave<P_load时，先使用储能装置补充供电，保证不可控负荷P_load以及最小海水淡化功率P_{des_min}供电；当储能装置最大放电功率和可再生能源输出功率之和大于等于不可控负荷P_load以及最小海水淡化功率P_{des_min}之和，即P_wind+P_solar+P_wave+P_{bat_max}≥P_{des_min}+P_load时，调节储能装置放电功率，使得储能装置放电功率P_bat满足：P_wind+P_solar+P_wave+P_bat＝P_{des_min}+P_load；当储能装置最大放电功率和可再生能源输出功率之和小于不可控负荷P_load以及最小海水淡化功率P_{des_min}之和，即P_wind+P_solar+P_wave+P_{bat_max}＜P_{des_min}+P_load时，开启柴油发电机组保证负荷供电P_wind+P_solar+P_wave+P_{bat_max}+P_dg＝P_{des_min}+P_load。