CN116646973B - 一种微电网的信息交互方法、微电网及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微电网的信息交互方法、微电网及存储介质,能够实现不同类型单元间的全局信息交互,满足日益复杂的微电网协调控制需求,方法包括步骤:基于一致性算法计算得到多代理系统自身的各个基本单元相应的群体决策值,对群体决策值进行修正,多代理系统自身的每个基本单元和并网点均能够获得自身多代理系统的总出力;分别基于并网点输入的其他电源类型的多代理系统的总出力进行一致性算法计算,得到从并网点输入的其他电源类型的多代理系统的群体决策值,对群体决策值进行修正,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,以实现不同电源类型单元间的全局信息交互。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,具体涉及一种微电网的信息交互方法、微电网及存储介质。
背景技术
微电网是由分布式电源、储能系统、电力电子变换器、负荷和监控保护装置等组成的小型发配用电系统,是分布式电源接入电力系统的一种有效方案。典型的微电网拓扑如图1所示。
为实现微电网中分布式电源、储能、并网点、负荷等各单元信息交互,构建多代理系统是一种较为理想的信息交互策略。多代理中各单元均为一个小型的决策中心,控制本地微源运行,同时相邻单元之间都可以通过通信网络交流彼此信息,使所有单元的连接实现图论层面的连通,通过一定的通信算法,各单元可以仅根据相邻单元的信息得到系统的全局信息,并结合系统信息实现上层控制,如图2所示。由于多代理系统不存在系统决策控制中心,因此不会像主从控制一样出现决策中心故障导致整个系统瘫痪的问题;即使个别通讯线路出现故障,只要整个系统在图论的层面上还是连通的,则各单元上层控制仍然不受影响,因此其可靠性较主从控制大大提高。在实际运行中,每个单元都要通过电力电子变换器并网,电力电子变换器中的芯片主板一般都包含通信模块,且具备较强的计算能力,为多代理系统的实际应用奠定了硬件基础。因此构建多代理系统可行性佳、经济性好,在实际应用中前景广阔。
在多代理系统中,每个单元都能监测自身的相关信息,如分布式光伏电源可以监测自身的输出功率,储能电池可以检测自身的充放电功率等,这些作为各个单元的输入量。在此基础上,通过一致性算法,多代理系统中的各个单元可以通过计算得到所有单元输入量的平均值,从而实现对全局信息的感知。
现有多代理系统及一致性算法只适用于同类型单元之间的信息交互,具有局限性。微电网中有各种不同类型的电源,如储能、分布式光伏、分布式风电等,还有负载与并网接口,而目前基于一致性算法的多代理系统只适用于微电网中同类型单元间的交互,如将微电网中的所有储能单元连通,使所有储能构成一个多代理系统,并通过一致性算法,使每个储能单元都能得到所有储能单元总充放电功率(即输入总量)的平均值,但无法实现不同类型单元跨系统信息交互。在微电网中,分布式光伏、分布式风电、储能等各个单元能够分别组成多代理系统,各单元通过一致性算法分别得到各个系统中总出力的平均值,从而获取本系统内的全局信息,但是各单元无法跨系统得到其他系统的全局信息。
如果将不同类型的单元共同组成一个多代理系统,也无法实现不同类型信息的区分。如微电网中所有分布式光伏与分布式风电共同组成的多代理系统,拓扑为环状,如图3所示,系统中各单元通过一致性算法,可以得到所有分布式光伏与分布式风电输出功率总和的平均值,各单元收敛的结果汇总了分布式光伏和分布式风电的信息,但是无法分别得到分布式光伏输出功率的平均值,以及分布式风电输出功率的平均值,两种电源出力的信息无法得到区分。
同理,与多代理系统相匹配的一致性算法仅限于测算全局输入信息的平均值,这种只能得到单一平均值的收敛算法适用于同类型单元组成的多代理系统,若实现不同类型单元间的全局信息交互,仅仅依靠传统一致性算法仍无法实现信息的区分。
综上所述,目前基于一致性算法的多代理系统无法满足日益复杂的微电网协调控制需求,一方面需要对多代理系统进行改进,另一方面也需要配套改进的通信算法,以同时实现不同类型全局信息的测算、传导与区分。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种微电网的信息交互方法、微电网及存储介质,能够实现不同类型单元间的全局信息交互,满足日益复杂的微电网协调控制需求。
其技术方案是这样的:微电网的信息交互方法,微电网包括若干多代理系统,所述多代理系统依据电源类型构建,同电源类型的单元放入同一个多代理系统中,构建的所述多代理系统共用并网点,方法包括以下步骤:
以多代理系统的各个基本单元的出力信息为输入量,分别在每个多代理系统中基于一致性算法进行计算,得到多代理系统自身的各个基本单元相应的群体决策值,所述多代理系统自身的各个基本单元相应的群体决策值等于多代理系统自身所有基本单元的总出力的平均值,结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量对群体决策值进行修正,多代理系统自身的每个基本单元和并网点均能够获得自身多代理系统的总出力;
以微电网中的一个多代理系统为目标多代理系统,分别基于并网点输入的其他电源类型的多代理系统的总出力进行一致性算法计算,得到从并网点输入的其他电源类型的多代理系统的群体决策值,结合输入的其他电源类型的多代理系统中基本单元的数量及并网点的数量对群体决策值进行修正,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,以实现不同电源类型单元间的全局信息交互。
进一步的,在对于多代理系统进行一致性算法计算时,多代理系统中所有单元的实时输入量收敛到全局输入量的算数平均值。
进一步的,在计算自身多代理系统的总出力,具体如下执行:
将并网点作为单元0,多代理系统n自身具有Mn个相同电源类型的基本单元,设γni(k)为多代理系统n中的单元i在k时刻的输入量;ξni(k)为多代理系统n中的单元i在k时刻得到的群体决策值,对于多代理系统n中的Mn+1个单元,通过一致性算法,各单元得到单元0到单元Mn的输入量的平均值,计算多代理系统自身的各个单元相应的群体决策值的公式表示为:
计算多代理系统自身的各个单元相应的群体决策值的公式中,得到的是单元0到单元Mn的输入量平均值;
结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量,得到自身多代理系统的总出力,表示为:
pni(k)=(Mn+1)ξni
其中,pni(k)是系统n中单元i在时刻k测算的多代理系统的总出力。
进一步的,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,通过如下步骤获得:
微电网中有N个多代理系统,并网点一共能够得到N个多代理系统的基本单元的总出力,对于任意系统n,在并网点通过一致性算法计算向各个单元传递其他电源类型的多代理系统的总出力信息,设γnli(k)为系统n中的单元i在k时刻输入的系统l总出力信息,ξnli(k)为系统n中的单元i在k时刻根据系统l的信息得到的群体决策值,根据一致性算法,系统n中的各单元i可以得到系统l的自身单元总出力除以单元总数(Mn+1)后的平均值表示为:
结合从并网点输入的多代理系统中的基本单元数量及并网点的数量,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,表示为:
pnli(k)=(Mn+1)ξnli
其中,pnli(k)是系统n中单元i在时刻k测算从并网点输入的系统l自身单元总出力。
进一步的,多代理系统对并网点输入的并网点功率进行一致性算法计算,得到多代理系统中各个单元的平均并网点功率,结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量,计算得到多代理系统的并网点功率。
进一步的,获取当前负荷功率信息,负荷功率按照如下公式计算:
负荷功率=p1+p2+…+pN+主网馈入微网功率
其中,p1、p2、…、pN分别为微电网中的N个多代理系统所有基本单元的总出力,主网馈入微网功率为多代理系统的并网点功率。
进一步的,当微电网建立了光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统时,负荷功率如下计算:
负荷功率=光伏总出力+风电总出力+储能放电功率+主网馈入微网功率
其中,光伏总出力、风电总出力、储能放电功率分别为光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统的所有基本单元的总出力,所述主网馈入微网功率为多代理系统的并网点功率。
一种具有多代理系统集群的微电网,其特征在于,微电网包括若干多代理系统,所述多代理系统依据电源类型构建,同电源类型的单元放入同一个多代理系统中;每个多代理系统内部的单元相连通,所述多代理系统内部的单元与相邻的单元通信;构建的所述多代理系统共用并网点,所述并网点用于支持多代理系统之间的耦合,所述微电网执行上述的信息交互方法。
进一步的,依据电源类型构建的多代理系统包括光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统中的至少两个。
一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,程序被处理器执行时实现如上述的微电网的信息交互方法。
本发明具有以下优点:
1、本发明提出的微电网中具有多代理系统集群架构,其中各个多代理系统分别由同一类电源和并网点组成,以各多代理系统内部基本单元的出力为输入量,在多代理系统内部采用一致性算法进行测算,并基于每个多代理系统内部基本单元及并网点的数量对通过一致性算法得到的群体决策值进行修正,可以得到该类电源的总出力,实现了各类电源总出力测算的区分。
2、本发明提出的具有多代理系统集群架构的微电网,各个多代理系统通过并网点实现耦合,并网点可以得到各类电源总出力的信息,将一个多代理系统作为为目标多代理系统,
以并网点得到的各类电源总出力信息为输入量,采用一致性算法进行测算,并基于输入的其他电源类型的多代理系统内部自身基本单元及并网点的数量对通过一致性算法得到的群体决策值进行修正,目标多代理系统的所有基本单元就此可以得到其他电源类型的多代理系统的总出力,实现了信息的跨系统交互,不同电源类型单元间可以进行全局信息交互,每个多代理系统内部各基本单元可以得到其他各多代理系统内部电源的总出力信息,实现了每个单元对各类电源全局信息的实时动态全面感知。
3、本发明提出的多代理系统集群架构以多代理系统为基础,继承了传统多代理系统经济性好、可靠性高的优点,基于一致性算法进行决策值修正,继承了一致性算法实时动态的优点。
附图说明
图1为典型微电网拓扑示意图;
图2为传统多代理系统结构示意图;
图3为光伏、风电组成的多代理系统示意图;
图4为实施例中的根据电源种类分成N个多代理系统的微电网的架构示意图;
图5为实施例的微电网中并网点作为0号单元分别接入各个多代理系统的示意图;
图6为实施例的微电网的信息交互方法的步骤示意图;
图7为含风光储多代理系统的微电网的架构示意图;
图8为微电网中光伏多代理系统进行信息交互的流程图;
图9为微电网中风电多代理系统进行信息交互的流程图;
图10为微电网中储能多代理系统进行信息交互的流程图;
图11为实施例中的具有多代理系统集群的微电网计算并网点功率的流程图。
具体实施方式
如背景技术所述,电网中有各种不同类型的电源,而现有多代理系统及一致性算法只适用于同电源类型单元之间的信息交互,具有局限性,无法实现不同电源类型单元跨系统信息交互,每个单元也无法实现对各类电影全局信息的实时动态全面感知。
鉴于现有技术的缺陷,本发明提供了微电网的信息交互方法,实施例的方法中,提供了一个电源种类数量为N类的微电网,具体来说,电源种类包括光伏、风电等分布式电源,也可以包括电化学储能等储能电源,分别针对每一类电源构建包括N个多代理系统的多代理系统群。为方便表述,分别对这N个多代理系统进行由1到N编号,并设编号为n的多代理系统中有Mn个单元(即这一类型电源数量);对编号为n的多代理系统中的Mn个单元由1到Mn进行编号如图4所示,为方便表述,定义这些单元为多代理系统自身的基本单元。在具有多代理系统集群的微电网,以上所述的多代理系统可以由任意同类电源组成,可以构建的多代理系统,包括但不限于分布式光伏电源多代理系统、分布式风电电源多代理系统、电化学储能电源多代理系统。
微电网设置一个并网点,将并网点分别接入这N个多代理系统,并将并网点在各个多代理系统中编号为0,使并网点成为这N个多代理系统的单元之一,与系统内的其他的基本单元进行信息交互,如图5所示。此时,所有多代理系统可以彼此保持独立,有利于信息区分,与此同时也可以通过并网点实现通信连接,为不同系统间的信息相互传递与感知提供了通道。
见图6,实施例的信息交互方法中,包括以下步骤:
步骤1:以多代理系统的各个基本单元的出力信息为输入量,分别在每个多代理系统中基于一致性算法进行计算,得到多代理系统自身的各个基本单元相应的群体决策值,多代理系统自身的各个基本单元相应的群体决策值等于多代理系统自身所有基本单元的总出力的平均值,结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量对群体决策值进行修正,多代理系统自身的每个基本单元和并网点均能够获得自身多代理系统的总出力;
步骤2:以微电网中的一个多代理系统为目标多代理系统,分别基于并网点输入的其他电源类型的多代理系统的总出力进行一致性算法计算,得到从并网点输入的其他电源类型的多代理系统的群体决策值,结合输入的其他电源类型的多代理系统中基本单元的数量及并网点的数量对群体决策值进行修正,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,以实现不同电源类型单元间的全局信息交互。
具体在实施例中,在对于多代理系统进行一致性算法计算时,多代理系统中所有单元的实时输入量收敛到全局输入量的算数平均值,满足一致性算法公式。
通过一致性算法,多代理系统中的各个单元可以通过计算得到所有单元输入量的平均值,从而实现对全局信息的感知。在一个多代理系统中,设aij表示节点i到节点j的连接权重,若信息可以在节点i与节点j之间相互交互,则aij=aji=1,否则aij=0,且当i=j时,有aij=0;γi(k)为各单元在k时刻的输入量;ξi(k)为各单元在k时刻得到的群体决策值;δij(k)为相邻节点j与i之间差值的累积量。当一个系统中共有n个单元,则对于节点i的单元,其动态一致性算法可用下式表示:
δij(k+1)=δij(k)+ξj(k)-ξi(k) (2)
其中δij(0)为0,通过迭代即使输入量实时变化,各节点能够实时收敛到输入量的算数平均值,即
在输入量暂时不变的稳态条件下,当通信拓扑发生变化时,已经收敛的算术平均值会不可避免的发生振荡,然后重新收敛。在实际应用中,这种振荡可能会对系统造成不利的影响。为了解决上述问题,对式(1)、式(2)进一步推导可得
此时各节点的收敛趋势依旧服从式(3),但拓扑改变引起的震荡问题得到解决。经过迭代后多代理系统中所有单元可以实时收敛到全局输入量的算数平均值,即
在一个实施例中,本发明的微电网的信息交互方法的步骤1中计算自身多代理系统的总出力,具体如下执行:
将并网点作为单元0,多代理系统n自身具有Mn个相同电源类型的基本单元,设γni(k)为多代理系统n中的单元i在k时刻的输入量;ξni(k)为多代理系统n中的单元i在k时刻得到的群体决策值,对于多代理系统n中的Mn+1个单元,通过一致性算法,各单元得到单元0到单元Mn的输入量的平均值,计算多代理系统自身的各个单元相应的群体决策值的公式表示为:
计算多代理系统自身的各个单元相应的群体决策值的公式中,得到的是单元0到单元Mn的输入量平均值;但是单元0是并网点,而实际需要的是所有基本单元,即单元1到单元Mn的输入量平均值,考虑并网点单元0输入量为0,结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量,得到多代理系统的总出力,乘以(Mn+1)即可算出总量,表示为:
pni(k)=(Mn+1)ξni (7)
其中,pni(k)是系统n中单元i在时刻k测算的多代理系统的总出力。通过上述计算多代理系统基本单元的总出力的公式,各个多代理系统中的并网点单元与基本单元都可以得到多代理系统中总出力信息。
在基于一致性算法计算时,各单元的输入量是一致性算法的输入,每个单元输入量都是不一样且相互独立的;群体决策值是一致性算法的输出,群体决策值可以通过一致性算法,实时动态收敛至输入量总和的平均值,因此每个单元的群体决策值,最终都是一样的,都是总出力的平均值,而且这个群体决策值是根据各单元输入量的变化实时计算、收敛、更新的
各单元的平均值是基于一致性算法,通过式(4),不断迭代收敛得到的,所以各单元是通过基本的一致性算法得到了系统内总输入量的平均值,式(6)表示本发明中的多代理系统中,每个单元最后都可以收敛得到系统的全局平均值,然后为了使每个单元得到总输入量,需要用平均值乘以单元数量进而得到,即通过式(6)得到多代理系统中总出力信息。
在一个实施例中,本发明的具有多代理系统集群的微电网的步骤2中,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,具体可以如下执行:
并网点作为所有多代理系统的公共连接点,由于微电网系统中有N个多代理系统,因此并网点一共能够得到N个多代理系统的总出力。对于任意多代理系统n,并网点可以通过一致性算法向各个基本单元传递其他电源类型的多代理系统总出力信息。由于除并网点外,多代理系统n中的基本单元并不掌握其他电源类型的系统信息,因此多代理系统n中基本单元相应的输入量均为0,仅并网点输入量不为空。设γnli(k)为系统n中的单元i在k时刻输入的系统l总出力信息,ξnli(k)为系统n中的单元i在k时刻根据系统l的信息得到的群体决策值,根据一致性算法,多代理系统n中的各单元i可以得到系统l的总出力除以单元总数(Mn+1)后的平均值,表示为:
由于只有并网点(即单元0)已经根据式(6)和式(7)得到其他的多代理系统的输入量平均值信息,因此仅单元0的输入量不为空,其余所有Mn个基本单元的输入量均为0,因此对上式进行修正,直接乘以(Mn+1)即可使各基本单元得到其他系统的总出力,即
pnli(k)=(Mn+1)ξnli (9)
其中,pnli(k)是系统n中单元i在时刻k测算的系统l总出力。
目标多代理系统的各基本单元,通过式(8)和式(9)得到从并网点输入的其他电源类型的多代理系统的总出力,实现了信息的跨系统交互,不同电源类型单元间可以进行全局信息交互,每个多代理系统内部各基本单元可以得到其他各多代理系统内部电源的总出力信息,实现了每个单元对各类电源全局信息的实时动态全面感知。
综上,通过上述实施例中的微电网的信息交互方法,并网点和每个单元都可以实现对全局信息的实时感知与类别区分,并根据相应信息实现各类控制,实现交互协同与能量管理等复杂策略,所有单元通过本发明的信息交互方法得到相同的全局信息,所以每个单元就会根据相同的全局信息自主决策,执行既定的操作,最终达到全局系统想要的结果。比如对于某一微电网,设计当光伏总出力变化时,要求所有储能单元充电功率也按照一定规则变化,这时所有储能单元都能通过本发明的信息交互方法得到光伏总出力,进而自主决策自身充电功率,虽然是自主决策,但是最终实现的是全局调控的功能。如果没有本发明的具有多代理系统集群的微电网的通信,所有单元不能按照统一的信息自我决策,这样就会乱;但是通过本发明的具有多代理系统集群的微电网,结合本发明提出的信息交互方法,所有单元就能根据统一的全局信号自我决策,这种自我决策是相互协调的,是靠共享信息来实现的。
在一个实施例中,本发明的微电网的信息交互方法包括了步骤3,计算得到多代理系统的并网点功率,具体如下执行:
多代理系统对并网点输入的并网点功率进行一致性算法计算,得到多代理系统中各个单元的平均并网点功率,结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量,计算得到多代理系统的并网点功率。
在一个实施例中,本发明的微电网的信息交互方法包括了步骤4,计算当前负荷功率信息:
利用式(8)与式(9),也可以实现并网点自身功率流动信息在各个系统各个单元间的传递,且各个单元根据并网点功率流动信息和所有单元的出力信息,可以进一步得到负荷功率,表示为:
负荷功率=p1+p2+…+pN+主网馈入微网功率
其中,p1、p2、…、pN分别为微电网中的N个多代理系统的总出力,主网馈入微网功率为多代理系统的并网点功率。
在一个实施例中,当微电网建立了光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统时,多代理系统通信集群架构如图7,分别将光伏、风电、储能三个系统通信线路在内部实现图论层面的连通,实施例中采用的连通方式为典型的环状式,组建三个相互独立的多代理系统,即光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统,然后将并网点分别接入三个多代理系统中,使三个多代理系统实现信息耦合。在多代理系统中,每个单元仅与相邻单元通信,即只能获得自身信息与相邻单元信息。
微电网的信息交互方法具体如下执行:
以各单元的出力信息为输入量,即每个分布式光伏单元的出力、分布式风电单元的出力以及储能单元充放电功率,分别在三个多代理系统中利用一致性算法进行计算,利用式(6)每个多代理系统中的各个单元可以得到相应的群体决策值,即总出力的平均值,利用式(7)对群体决策值进行修正,则各个单元可以得到自身系统的总出力,即光伏多代理系统中的各个分布式光伏单元得到光伏总出力,风电多代理系统中的各个分布式风电单元得到风电总出力,储能多代理系统中的各个储能单元得到储能系统充放电总功率。同时,并网点也可以得到上述所有信息。
以并网点自身功率流动信息与并网点从三个系统获得的各系统总出力信息为输入量,四个输入量逐一分别在三个多代理系统中利用式(8)所示一致性算法,每个系统中的各个单元可以得到相应的群体决策值,然后利用式(9)对该群体决策值进行修正,则各个单元可以从并网点获得其他系统的全局信息,即:以光伏总出力信息为输入量,风电多代理系统与储能多代理系统中各单元可以获得光伏系统总出力信息;以风电总出力信息为输入量,光伏多代理系统与储能多代理系统中各单元可以获得风电系统总出力信息;以储能充放电总功率为输入量,光伏多代理系统与风电多代理系统中各单元可以获得储能充放电总功率信息;以并网点功率流动为输入量,风电、光伏、储能各单元均可以获得并网点的功率流动信息。具体流程图如图8-图11所示。
通过上述操作,系统中每个单元都可以获得风电、光伏、储能的总出力信息,以及并网点的功率流动信息,得到微电网内的负荷信息,表示为:
当前负荷功率表示为:
负荷功率=光伏总出力+风电总出力+储能放电功率+主网馈入微网功率
其中,光伏总出力、风电总出力、储能放电功率分别为光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统的所有基本单元的总出力,主网馈入微网功率为多代理系统的并网点功率,并网点既是光伏多代理系统的一个单元,也是风电多代理系统或储能多代理系统的一个单元,所以通过一致性算法,这三个系统中的所有单元都可以得到:并网点功率/该系统单元总数,进而每个单元都可以将该值乘以该系统单元总数,得到并网点功率。
其中,当储能充电时,有
储能放电功率=-储能充电功率
当微电网向主网馈入功率时,有
主网馈入微网功率=-微网馈入主网
利用该实施例中提供的信息交互方法,每个单元都可实时掌握微电网中以下信息:
①实时光伏总出力信息;
②实时风电总出力信息;
③实时储能充放电总功率;
④并网点实时功率流动信息;
⑤负荷实时功率。
本发明的实施例中,还提供了一种具有多代理系统集群的微电网,微电网包括若干多代理系统,多代理系统依据电源类型构建,同电源类型的单元放入同一个多代理系统中;每个多代理系统内部的单元相连通,多代理系统内部的单元与相邻的单元通信;构建的多代理系统共用并网点,并网点用于支持多代理系统之间的耦合,微电网执行上述实施例中的信息交互方法。
本发明的实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,程序被处理器执行时实现如上述的一种微电网的信息交互方法。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例可提供为方法、计算机设备、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、计算机设备、或计算机程序产品的流程图和/或框图来描述的。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图和/或中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图中指定的功能。
以上对本发明所提供的具有多代理系统集群的微电网、信息交互方法以及计算机可读存储介质的应用进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.微电网的信息交互方法,其特征在于,微电网包括若干多代理系统,所述多代理系统依据电源类型构建,同电源类型的单元放入同一个多代理系统中,构建的所述多代理系统共用并网点,方法包括以下步骤:
以多代理系统的各个基本单元的出力信息为输入量,分别在每个多代理系统中基于一致性算法进行计算,得到多代理系统自身的各个基本单元相应的群体决策值,所述多代理系统自身的各个基本单元相应的群体决策值等于多代理系统自身所有基本单元的总出力的平均值,结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量对群体决策值进行修正,多代理系统自身的每个基本单元和并网点均能够获得自身多代理系统的总出力;
以微电网中的一个多代理系统为目标多代理系统,分别基于并网点输入的其他电源类型的多代理系统的总出力进行一致性算法计算,得到从并网点输入的其他电源类型的多代理系统的群体决策值,结合输入的其他电源类型的多代理系统中基本单元的数量及并网点的数量对群体决策值进行修正,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,以实现不同电源类型单元间的全局信息交互;
在对于多代理系统进行一致性算法计算时,多代理系统中所有单元的实时输入量收敛到全局输入量的算数平均值;
在计算自身多代理系统的总出力,具体如下执行:
将并网点作为单元0,多代理系统n自身具有Mn个相同电源类型的基本单元,设γni(k)为多代理系统n中的单元i在k时刻的输入量;ξni(k)为多代理系统n中的单元i在k时刻得到的群体决策值,对于多代理系统n中的Mn+1个单元,通过一致性算法,各单元得到单元0到单元Mn的输入量的平均值,计算多代理系统自身的各个单元相应的群体决策值的公式表示为:
计算多代理系统自身的各个单元相应的群体决策值的公式中,得到的是单元0到单元Mn的输入量平均值;
结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量,得到自身多代理系统的总出力,表示为:
pni(k)=(Mn+1)ξni
其中,pni(k)是系统n中单元i在时刻k测算的多代理系统的总出力;
目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,通过如下步骤获得:
微电网中有N个多代理系统,并网点一共能够得到N个多代理系统的基本单元的总出力,对于任意系统n,在并网点通过一致性算法计算向各个单元传递其他电源类型的多代理系统的总出力信息,设γnli(k)为系统n中的单元i在k时刻输入的系统l总出力信息,ξnli(k)为系统n中的单元i在k时刻根据系统l的信息得到的群体决策值,根据一致性算法,系统n中的各单元i可以得到系统l的自身单元总出力除以单元总数(Mn+1)后的平均值表示为:
结合从并网点输入的多代理系统中的基本单元数量及并网点的数量,目标多代理系统的所有基本单元得到其他电源类型的多代理系统的总出力,表示为:
pnli(k)=(Mn+1)ξnli
其中,pnli(k)是系统n中单元i在时刻k测算从并网点输入的系统l自身单元总出力。
2.根据权利要求1所述的微电网的信息交互方法,其特征在于:所述方法还包括:多代理系统对并网点输入的并网点功率进行一致性算法计算,得到多代理系统中各个单元的平均并网点功率,结合多代理系统中自身的基本单元数量及并网点的数量,计算得到多代理系统的并网点功率。
3.根据权利要求2所述的微电网的信息交互方法,其特征在于:所述方法还包括:获取当前负荷功率信息,负荷功率按照如下公式计算:
负荷功率=p1+p2+…+pN+主网馈入微网功率
其中,p1、p2、…、pN分别为微电网中的N个多代理系统所有基本单元的总出力,主网馈入微网功率为多代理系统的并网点功率。
4.根据权利要求3所述的微电网的信息交互方法,其特征在于:当微电网建立了光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统时,负荷功率如下计算:
负荷功率=光伏总出力+风电总出力+储能放电功率+主网馈入微网功率
其中,光伏总出力、风电总出力、储能放电功率分别为光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统的所有基本单元的总出力,所述主网馈入微网功率为多代理系统的并网点功率。
5.一种具有多代理系统集群的微电网,其特征在于,微电网包括若干多代理系统,所述多代理系统依据电源类型构建,同电源类型的单元放入同一个多代理系统中;每个多代理系统内部的单元相连通,所述多代理系统内部的单元与相邻的单元通信;构建的所述多代理系统共用并网点,所述并网点用于支持多代理系统之间的耦合,所述微电网执行如权利要求1-4任意项所述的信息交互方法。
6.根据权利要求5中的一种具有多代理系统集群的微电网,其特征在于:依据电源类型构建的多代理系统包括光伏多代理系统、风电多代理系统、储能多代理系统中的至少两个。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于:其上存储有程序,程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任意一项所述的微电网的信息交互方法。
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