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主要技术思想包括:(1)智能电网的分布式自治架构是基于Agent的分层分布式计算结构,包括感器,嵌入式处理器和实时计算等,用标准化接口通过网络来互通信息,主要采用SOA架构和面向信息的中间件实现。(2)对于专用网络主要是采用分布式数据库技术来实现局部和全局的数据交换与智能决策,分布式数据库是通过开放式接口整合起来的。(3)系统将尽量用即插即用硬件和软件组成,采用基于主动学习特征的技术标准[3-12]。
1.2动态分解与协调
在计算机应用领域,现有的大多数的分析优化协作任务的求解系统都是依据智能Agent技术构建的。这里给出一种新的思想:通过系统自动动态重构来提高智能电网的动态适应性,既可以解决智能电网在输电网方面的集成优化控制方面的问题,也可以解决微电网与配电管理系统(DMS)的协调控制问题。该思想允许组成求解系统的各个智能Agent之间自动地根据电网变化的环境采取2种操作:Agent融合和Agent分解。生成新的任务求解结构,以适应环境的变化,可重构新的适应当前环境的求解结构,这种重构是基于智能Agent自身的。
图2给出了自动动态重构控制模型的构造。过程包括输入表示、决策制定、决策执行和动态环境感知4个阶段。每个阶段所需完成的任务为:
输入表示:对外部环境观察和对智能Agent自身进行观察,得到关于外部环境和自身情况的相关数据。对于每个智能Agent的外部环境是指与其他智能 Agent进行信息交流。可以采用时间逻辑树的结构记录某个智能Agent同其他智能Agent进行交流的过程。这种结构非常适合于查询统计。该Agent通过对时间逻辑树的查询操作进行统计,可以选择出同它进行融合操作的最佳智能Agent。这个阶段是智能Agent进行融合和分解操作的准备阶段。决策制定:将输入理想结构的大致描述和当前组织构造进行比较判断,作出是否保持目前结构者调整当前组织结构的决定。
决策执行:具体执行由决策制定阶段产生的决策。如果决策制定阶段作出改变当前组织结构的决定,那么执行该决策。
动态环境感知:决策执行阶段执行决策之后,通过动态环境感知将新形成的结构转化成当前组织结构。
2微电网集成优化控制技术
微电网是智能电网的重要组成部分,也是实现智能电网的重要手段。依靠本地发电,当主网故障出现后自动同主网分离,独立运行,显示了微电网在智能电网中提高可靠性的能力,同时,它还需要同主网进行信息和电能的交互。传统的能量管理系统(EMS)已经不能满足微电网管理的需要。
2.1基于电力电子技术的控制调节
现以逆变器技术为例讨论基于电力电子技术的控制调节。微电网中的微电源,如风力发电系统、光伏发电系统、燃料电池系统一般会通过逆变器并网,逆变器一般包括跟踪控制器、输出功率控制器,具备控制、保护和滤波功能,用于微电源和电网之间接口的静态功率变换器[3]。
在微电网系统中,根据不同需求可以采用不同拓扑结构的逆变器,主要取决于技术上的边界条件:(1)频率50Hz的逆变器:拓扑结构简单、可靠性高、质量和体积大,最高效率为95%;(2)带有高频变压器的逆变器:价格昂贵、体积小、质量轻,最高效率为91%;(3)无变压器的逆变器:质量轻,电压传输比可达1∶3,最高效率为91%;(4)谐振逆变器:控制复杂,最高效率为95%。
逆变器并网须满足:输出电压与电网电压同频、同相、同幅值,输出电流与电网电压同频、同相(功率因数为1),电能质量合格。由于电力电子器件和通信方面受许多因素制约,逆变器在微电网控制调节方面受到许多限制。
2.2基于Agent的即插即用技术
这里的即插即用控制技术既是指通过一定的控制手段满足微电源或微电网相对于配电网的随机接入和退出,使之既能满足负荷需求,又能减少微电网和大电网影响。以往对即插即用控制的研究多基于电力电子技术,设计微电源的控制系统,局限性比较明显,控制范围仅限于单个元件,在微电网及多微电网波动较小时,能够跟踪变化,实现稳定运行。但在微电网及多微电网波动较大时,不能够跟踪变化,实现稳定运行。同时由于缺少通信,各元件只能各自为战。采用Agent技术可以对微电网及多微电网进行协调控制。多微电网架构与Agent分层控制如图3所示。
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