[发明专利]一种微电网负荷协调控制仿真系统及建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微电网负荷协调控制仿真系统及建模方法，属于微电网系统仿真的技术领域。

背景技术

随着分布式新能源的广泛接入以及通信、测量、控制技术的迅速发展，人们对当代和未来的智能电网提出了更高的要求，微电网是智能电网最为重要的分布式表现形态，是一种在能量供应系统中增加可再生能源和分布式能源渗透率的新兴能量传输模式，其由不同种类的分布式电源、储能系统、负荷的用户终端以及相关的控制、保护装置等组成。针对微电网相关技术的研究，对于有效提高电力系统运行的安全性、改善电能质量和降低能耗具有非常重要的现实意义。

而其中负荷的分级管理与优化协调控制策略是其重要的研究内容之一，由于受场地、成本、安全性等因素的限制，很难直接在物理平台系统中对各种优化协调控制策略反复进行测试，而现有的仿真平台又很难同时兼顾上层的多智能体优化协调控制策略和底层微电网运行系统的建模仿真，无法满足现有微电网负荷协调控制仿真分析的实际需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种微电网负荷协调控制仿真系统及建模方法，解决现有的仿真平台又很难同时兼顾上层的多智能体优化协调控制策略和底层微电网运行系统的建模仿真的问题。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种微电网负荷协调控制仿真系统，包括：

微电网元件层，包括通过主接线连接的分布式电源模型和负荷模型；

协调控制层，包括用于连接分布式电源模型的分布式微电源控制模型，及用于连接负荷模型的负荷控制模型；

中间通信层，用于将协调控制层分别与智能体节点层、控制决策层之间建立数据交换通道；

智能体节点层，包括分布式电源Agent和负荷Agent，其中分布式电源Agent用于通过数据交换通道实时监测所连接分布式电源模型运行状态及参数，并计算各分布式电源模型的剩余发电能力；所述负荷Agent用于预先对负荷模型进行优先级划分，及通过数据交换通道实时监测所连接负荷模型的运行状态及参数；

控制决策层，包括微电网控制中心Agent，用于根据由数据交换通道接收的分布式电源Agent所监测分布式电源模型的运行状态及参数，和负荷Agent所监测负荷模型的运行状态及参数，实时获取微电网的运行状态；并计算当前所有分布式电源模型的最大供电能力，得到当前可增加接入的最大负荷，及根据可增加接入的最大负荷和新增的负荷模型的负荷大小判断是否生成和发送切除负荷指令及运行协调指令；

所述协调控制层中负荷控制模型还用于根据接收数据交换通道发送的切除负荷指令执行对所对应负荷模型的切除操作，及控制将新增负荷模型接入，且分布式微电源控制模型还用于根据运行协调指令调整所连接分布式微电源模型的运行参数，以完成微电网负荷协调控制仿真。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述分布式电源模型包括光伏发电模型、风力发电模型、储能模型。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述分布式电源Agent或负荷Agent包括元件属性子模块、智能决策子模块和数据通信子模块，其中元件属性子模块用于定义微电网元件的运行状态；所述智能决策子模块，用于根据数据通信子模块接收微电网元件的运行状态及参数制定控制决策，及通过数据通信子模块将控制决策发送。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述智能决策子模块包括算法规则库、决策模型及处理机，其中算法规则库用于存储微电网运行控制规则；所述决策模型，用于根据接收微电网元件的运行状态及参数进行分析；所述处理机，用于根据所述微电网运行控制规则和决策模型的分析结果计算生成控制决策。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述负荷Agent还用于在监测到新增负荷模型接入时，主动向微电网控制中心Agent发送用电请求。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述分布式电源Agent还用于向其他分布式电源Agent分享所监测运行状态及参数、所计算的剩余发电能力。

在此基础上，本发明还提出一种微电网负荷协调控制仿真建模方法，包括以下步骤：

在仿真平台中建立微电网元件的仿真模型，及完成所述仿真模型之间的相互连接，以构建获得微电网仿真系统；

在构建微电网仿真系统中，对负荷模型进行优先级划分，且实时监测负荷模型的运行状态及参数；及实时监测分布式电源模型的运行状态及参数，并计算各分布式电源模型的剩余发电能力；