02]。系統(tǒng)中含有6個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)處都有對(duì)應(yīng)該節(jié)點(diǎn)的 Agent (代理）。如圖5中虛線所示，每個(gè)Agent只與相鄰的Agent存在通訊連接。為簡(jiǎn)要 說(shuō)明，本算例中只有節(jié)點(diǎn)5處的DG可控。
[0105] 以Agent 5為例，當(dāng)系統(tǒng)中未出現(xiàn)電壓越界現(xiàn)象時(shí)，MAS處于待命狀態(tài)；當(dāng)t = t9 時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量到節(jié)點(diǎn)6出現(xiàn)電壓越界現(xiàn)象，V6= 0. 9779, MAS啟動(dòng)所有Agents進(jìn)行電 壓控制。
[0106] Agent 5 首先采集本地量測(cè)信息，Pa: P 3MW，Q <；_= 0? 3Mvar。DG 的有功 功率輸出存在3種運(yùn)行狀態(tài)，其輸出量分別為2. 8MW、2. 9MW和3MW，同理，無(wú)功功率輸出存 在4種運(yùn)行狀態(tài)，其輸出量分別為0Mvar、0. lMvar、0. 2Mvar和0. 3Mvar，即連接在節(jié)點(diǎn)5處 的DG功率存在12種可能的離散運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，由于節(jié)點(diǎn)1~4和節(jié)點(diǎn)6無(wú)可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)， 即陣列<、AP N+1和AQN+1分別只存在一個(gè)元素。因此，節(jié)點(diǎn)5處的V5存在1X3X4X1X1 =12種可能的情況。
[0107] 隨后，Agent 5形成功率信息并發(fā)送給上游節(jié)點(diǎn)Agent 4,形成電壓信息并發(fā)送給 下游節(jié)點(diǎn)Agent 6。與此同時(shí)，Agent 5根據(jù)相鄰Agents發(fā)來(lái)的功率信息和電壓信息，利用 公式（7)進(jìn)行電壓估計(jì)，并形成成本列表，Agents之間的數(shù)據(jù)流如圖6所示，成本列表如表 2所示。
[0108] 表2 Agent 5的成本列表
[0109]
[0110] 各個(gè)Agent在形成成本列表后，根據(jù)最小成本運(yùn)行狀態(tài)形成控制信息并發(fā)送給相 鄰節(jié)點(diǎn)的Agents。此時(shí)，Agent 5接收到了來(lái)自Agent 4的控制信息為：
[0111] Controlto5 =〈0, 0? 1，1. 03564〉
[0112] Agent 5接收到了來(lái)自Agent 6的控制信息為：
[0113] Controlto5 = <0. 9852, 2. 1692>
[0114] Agent 5根據(jù)控制信息更新成本列表，此時(shí)，成本最小的運(yùn)行狀態(tài)7, C7 = 2. 2194-2. 1692 = 0. 0502。根據(jù)狀態(tài)7，MAS下達(dá)的指令為：無(wú)功功率上調(diào)0. 2Mvar。IPSA+ 根據(jù)命令修改模型中的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。隨后，節(jié)點(diǎn)6電壓恢復(fù)，V6= 0. 9804,則MAS完 成了一次控制動(dòng)作。節(jié)點(diǎn)6電壓變化如圖7所示。
[0115] 從仿真結(jié)果可見(jiàn)，狀態(tài)3、5和7同時(shí)可以消除電壓越界現(xiàn)象，其中狀態(tài)7未對(duì)DG 的有功功率進(jìn)行削減，保證了系統(tǒng)DG有功功率出力最大。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法，其特征在于，包括如下步 驟： 1) 對(duì)輻射狀電網(wǎng)任意節(jié)點(diǎn)的電壓靈敏度進(jìn)行分析，以實(shí)現(xiàn)用局部信息對(duì)任意節(jié)點(diǎn)在下 一時(shí)刻的電壓進(jìn)行估算； 2) 多代理系統(tǒng)中的每個(gè)代理以所控制區(qū)域成本最小為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行主動(dòng)配電網(wǎng)的電 壓協(xié)調(diào)控制，所述的目標(biāo)函數(shù)由兩部分組成：電壓成本和功率成本，其中電壓成本用來(lái)約束 各節(jié)點(diǎn)電壓值，功率成本用來(lái)減少分布式電源有功功率的削減； 3) 根據(jù)每個(gè)代理內(nèi)部的電壓協(xié)調(diào)控制算法以及與相鄰代理的協(xié)商結(jié)果，各個(gè)代理做出 使電網(wǎng)中全部節(jié)點(diǎn)的電壓都處于設(shè)定范圍內(nèi)的決策，并在控制電壓的前提下減少對(duì)分布式 電源有功功率出力的削減。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法，其特征 在于，步驟1)所述的對(duì)輻射狀電網(wǎng)任意節(jié)點(diǎn)的電壓靈敏度進(jìn)行分析是： 對(duì)于輻射狀配電網(wǎng)中的任意節(jié)點(diǎn)N，根據(jù)DistFlow潮流算法，電壓及功率計(jì)算如下：式中，VN，VN_i和VN+1表示節(jié)點(diǎn)N，節(jié)點(diǎn)N-1和節(jié)點(diǎn)N+1的電壓值，其中，節(jié)點(diǎn)N-1為節(jié)點(diǎn)N的上游節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)N+1為節(jié)點(diǎn)N的下游節(jié)點(diǎn)；P0P1分別表示從上游支路流入節(jié)點(diǎn)N的有 功功率值和無(wú)功功率值；PN+1和QN+1分別表示從上游支路流入節(jié)點(diǎn)N+1的有功功率值和無(wú)功 功率值{^和Qu分別表示節(jié)點(diǎn)N處接入負(fù)荷的有功功率值和無(wú)功功率值；P和Q分別表 示節(jié)點(diǎn)N處接入分布式電源的有功功率值和無(wú)功功率值；馬和XN分別表示節(jié)點(diǎn)N-1與節(jié)點(diǎn) N之間的支路電阻值和電抗值；RN+1和XN+1分別表示節(jié)點(diǎn)N與節(jié)點(diǎn)N+1之間的支路電阻值和 電抗值。 忽略各節(jié)點(diǎn)間支路的功率損耗，對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的DistFlow公式進(jìn)行簡(jiǎn)化和疊加，得：若假定系統(tǒng)在1\時(shí)刻和下一時(shí)刻Ti+1間的變化分解成兩階段先后完成：第一階段，假 設(shè)節(jié)點(diǎn)N及其所有下游節(jié)點(diǎn)的注入功率不變，僅考慮節(jié)點(diǎn)N所有上游節(jié)點(diǎn)注入功率的變化 量，并設(shè)節(jié)點(diǎn)N-1和節(jié)點(diǎn)N的電壓分別為有：第二階段，假設(shè)節(jié)點(diǎn)N所有上游節(jié)點(diǎn)的注入功率不變，僅考慮節(jié)點(diǎn)N及其所有下游節(jié) 點(diǎn)注入功率的變化量。由于上游注入功率恒定不變，有AP1=AP2 =…=APjPAQ1 = AQ2 =…=AQN。因此，由公式⑷可得：APN，AQN*別表示下一時(shí)間節(jié)點(diǎn)Ti+1與當(dāng)前時(shí)刻T馮比的上游支路流入下游節(jié)點(diǎn)N的有功、無(wú)功功率變化量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法，其特征 在于，步驟1)所述的用局部信息對(duì)任意節(jié)點(diǎn)在下一時(shí)刻的電壓進(jìn)行估算，是在對(duì)輻射狀電 網(wǎng)任意節(jié)點(diǎn)的電壓靈敏度進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，假設(shè)饋線首端節(jié)點(diǎn)電壓％不變，Ti+1時(shí)刻節(jié)點(diǎn) N處電壓Fp表示為：式（5)中：式中，巧，成，4洽和el分別表示Ti時(shí)刻PN，QN，PM，QM，P?和Q^的值； 啦1，您1，墻1和0念分別表示1\ +1時(shí)刻？〇^〇^(^和'的值；八？ 1<+1，八〇1"分別表示 下一時(shí)間節(jié)點(diǎn)Ti+1與當(dāng)前時(shí)刻T,相比的上游支路流入下游節(jié)點(diǎn)N+1的有功、無(wú)功功率變化 量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法，其特征 在于，步驟2)所述的目標(biāo)函數(shù)中的成本由兩部分組成：一部分是分布式電源功率調(diào)整的成 本，而另一部分是電壓成本，具體表示為：式中，d為電壓約束可調(diào)參數(shù)，和均為電壓標(biāo)幺值，分別為分布式 電源有功和無(wú)功功率的最大輸出值；APu^P 分別為T(mén)時(shí)刻負(fù)荷有功和無(wú)功功率的變 化量;MP和Mu分別為有功功率的上網(wǎng)電價(jià)和電價(jià)，M，M^分別為無(wú)功功率的上網(wǎng)電價(jià)和 電價(jià)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法，其特征 在于，所述的分布式電源功率調(diào)整的成本，是針對(duì)電壓越限問(wèn)題，代理的控制措施包括調(diào)節(jié) 分布式電源出力和調(diào)節(jié)負(fù)荷，代理的兩種控制方式有分布式電源控制和負(fù)荷控制，其中，所 述的分布式電源控制包括采用調(diào)節(jié)PeN，對(duì)應(yīng)成本為C(Pra) = ，以及調(diào)節(jié)Qra，對(duì) 應(yīng)成本為C(Qra) = ;所述的負(fù)荷控制包括采用調(diào)節(jié)PM，對(duì)應(yīng)成本為C(APj =MlP ?APlN，以及調(diào)節(jié)Qm，對(duì)應(yīng)成本為C(AQlN) =Mw ?AQm。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法，其特征 在于，所述的電壓成本是為避免出現(xiàn)電壓越界的情況而人為制定的成本，所述的電壓成本 計(jì)算公式如下： C(V) = [d. (l-v)]10 (10) 其中，式中，V為節(jié)點(diǎn)電壓標(biāo)幺值，可調(diào)變量d的取值由控制電壓邊界值Vb_toy和上網(wǎng)電價(jià)M共同決定。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法，其特征 在于，所述的步驟3)包括如下過(guò)程： (1) 任意節(jié)點(diǎn)N所對(duì)應(yīng)的代理N根據(jù)步驟2)中的目標(biāo)函數(shù)形成成本列表，成本列表包 括節(jié)點(diǎn)N所有可能產(chǎn)生的離散的運(yùn)行狀態(tài)及所述運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的成本，隨后，代理N在成本 列表中搜尋成本最小的運(yùn)行狀態(tài)，并形成控制信息：式中，PKAf分別指節(jié)點(diǎn)N成本最小的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)N-i的電壓、節(jié)點(diǎn)N+1 的有功變化量、節(jié)點(diǎn)N+1的無(wú)功變化量。（^為^,對(duì)應(yīng)的電壓成本，為C和A《對(duì)應(yīng) 的功率成本之和； 為運(yùn)行在成本最小的狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)N需要節(jié)點(diǎn)N-1給予電壓配合以及節(jié)點(diǎn)N+1給予功 率配合，因此代理N將形成的控制信息，分別發(fā)送給代理N-1和代理N+1，并從代理N-1和代 理N+1中能使節(jié)點(diǎn)N成本最小的運(yùn)行狀態(tài)的成本中扣除相應(yīng)的電壓成本或功率成本之 和，使得扣除電壓成本或功率成本之和C;后的運(yùn)行狀態(tài)成本降低。 (2) 在代理N發(fā)送控制信息的同時(shí)，也會(huì)接收到來(lái)自代理N-1和代理N+1的控制信息， 代理N根據(jù)接收到的控制信息，更新節(jié)點(diǎn)N的成本列表，隨后，重復(fù)過(guò)程1)和過(guò)程2)，直到 所有的節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行在成本最小的運(yùn)行狀態(tài)； (3) 各個(gè)代理根據(jù)所有的節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行在成本最小的運(yùn)行狀態(tài)的結(jié)果對(duì)所控制區(qū)域的電 氣設(shè)備進(jìn)行控制，使所有的代理均運(yùn)行在成本最小的最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全局網(wǎng)絡(luò) 的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。
【專利摘要】一種基于多代理系統(tǒng)的主動(dòng)配電網(wǎng)分布式電壓控制方法：對(duì)輻射狀電網(wǎng)任意節(jié)點(diǎn)的電壓靈敏度進(jìn)行分析；多代理系統(tǒng)中的每個(gè)代理以所控制區(qū)域成本最小為目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行主動(dòng)配電網(wǎng)的電壓協(xié)調(diào)控制，所述的目標(biāo)函數(shù)由兩部分組成：電壓成本和功率成本，其中電壓成本用來(lái)約束各節(jié)點(diǎn)電壓值，功率成本用來(lái)減少分布式電源有功功率的削減；根據(jù)每個(gè)代理內(nèi)部的電壓協(xié)調(diào)控制算法以及與相鄰代理的協(xié)商結(jié)果，各個(gè)代理做出使電網(wǎng)中全部節(jié)點(diǎn)的電壓都處于設(shè)定范圍內(nèi)的決策，并在控制電壓的前提下減少對(duì)分布式電源有功功率出力的削減。本發(fā)明不僅可以解決主動(dòng)配電網(wǎng)的電壓越界問(wèn)題，同時(shí)可以減小DG有功功率的削減，最大限度的保證了配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
【IPC分類】H02J3/00, G06F17/50
【公開(kāi)號(hào)】CN104992009
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510354801
【發(fā)明人】徐弢, 王笑雪, 郭凌旭
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日