制区域 的电气设备进行控制，使所有的代理均运行在成本最小的最优运行状态，从而实现对全局 网络的协调优化控制。
[0051] 本发明的基于多代理系统的主动配电网分布式电压控制方法，在对电网电压进行 主动调节控制的同时，实现系统中DG有功功率接入的最大化以提高清洁能源利用率和达 成较好的经济效益和社会效益。本发明的仿真结果显示MAS可以用分布式控制方式实现对 全局电压的控制。每个代理仅需采集其控制区域的测量数据和与相邻代理通讯，即可实现 电压协调控制，从而减小了控制系统的通讯量，提高了控制系统的可靠性和实时性。此外， 基于MAS的分布式电压控制方法不仅可以解决主动配电网的电压越界问题，同时可以减小 DG有功功率的削减，最大限度的保证了配电网运行的经济性。
【附图说明】
[0052] 图1是一条简化的配电网馈线；
[0053] 图2是电压成本曲线；
[0054] 图3是系统运行环境示意图；
[0055] 图4是基于MAS的电压控制算法流程图；
[0056] 图5是UKGDS6节点算例拓扑图；
[0057] 图6是Agent 5的数据流；
[0058] 图7是节点6电压变化曲线。
【具体实施方式】
[0059] 下面结合实施例和附图对本发明的基于多代理系统的主动配电网分布式电压控 制方法做出详细说明。
[0060] 如图4所示，本发明的基于多代理系统的主动配电网分布式电压控制方法，包括 如下步骤：
[0061] 1)对辐射状电网任意节点的电压灵敏度进行分析，以实现用局部信息对任意节点 在下一时刻的电压进行估算；
[0062] 所述的对辐射状电网任意节点的电压灵敏度进行分析是：
[0063] 对于福射状配电网（如图1)中的任意节点N，根据DistFlow潮流算法，电压及功 率计算如下：
[0064]
[0065]
[0066]
[0067] 式中，VN，VN_i和V N+1表示节点N，节点N-1和节点N+1的电压值，其中，节点N-1为 节点N的上游节点，节点N+1为节点N的下游节点；PjP ^分别表示从上游支路流入节点 N的有功功率值和无功功率值；PN+1和QN+1分别表示从上游支路流入节点N+1的有功功率值 和无功功率值{^和Q u分别表示节点N处接入负荷的有功功率值和无功功率值；P 和Q 分别表示节点N处接入分布式电源的有功功率值和无功功率值；馬和XN分别表示节点N-1 与节点N之间的支路电阻值和电抗值；R N+1和X N+1分别表示节点N与节点N+1之间的支路电 阻值和电抗值。
[0068] 忽略各节点间支路的功率损耗，对不同节点的DistFlow公式进行简化和叠加， 得：
[0069]
[0070] 若假定系统在1\时刻和下一时刻T i+1间的变化分解成两阶段先后完成：第一阶 段，假设节点N及其所有下游节点的注入功率不变，仅考虑节点N所有上游节点注入功率的 变化量，并设节点N-1和节点N的电压分别为和F；,有：
[0071]
[0072] 第二阶段，假设节点N所有上游节点的注入功率不变，仅考虑节点N及其所有下游 节点注入功率的变化量。由于上游注入功率恒定不变，有AP 1= AP2=…=AP#P AQi =AQ2 =…=AQN。因此，由公式⑷可得：
[0073]
[0074] urN，、力I」衣小p 一叩1 i+113則叩别1 工游支路流入下游节 点N的有功、无功功率变化量。
[0075] 所述的用局部信息对任意节点在下一时刻的电压进行估算，是在对辐射状电网任 意节点的电压灵敏度进行分析的基础上，假设馈线首端节点电压％不变，T i+1时刻节点N处 电压F^+1表不为：
[0079] 式中，戍，成，也，成v，咕和成v分别表示凡时刻P N，QN，PLN，QM，PeN和Q CN 的值；松'，忠1，墙1和盗;1分别表示T i+1时刻P M，QLN，PeN和Q』勺值；A P N+1，A QN+1分别 表示下一时间节点Ti+1与当前时刻T ,相比的上游支路流入下游节点N+l的有功、无功功率 变化量。
[0080] 公式（7)是本发明所提出的电压控制策略中最核心部分，也是实现用局部信息进 行电压估算的关键所在。如公式（7)所示，仅需知道上游节点的电压信息，本节点的功率信 息，以及下一时刻可能会发生的功率变化，即可实现对下一时刻电压值得估算。与集中式算 法相比，本发明所提到的电压控制策略中所需的通讯量大大减少，降低了通讯系统的负担 同时减小了通讯系统的硬件延时，提高了控制系统的可靠性。
[0081] 2)本发明的基于多代理系统的主动配电网分布式电压控制方法，在实现电压控制 的同时，对系统中分布式电源有功功率接入量进行优化。每个代理既要保证将系统电压控 制在合理范围内，又要避免削减分布式电源的有功出力。多代理系统中的每个代理以所控 制区域成本最小为目标函数，进行主动配电网的电压协调控制，所述的目标函数由两部分 组成：电压成本和功率成本，其中电压成本用来约束各节点电压值，功率成本用来减少分布 式电源有功功率的削减；
[0082] 所述的目标函数中的成本由两部分组成：一部分是分布式电源功率调整的成本， 而另一部分是电压成本，具体表示为：
[0083]
[0084] 式中，d为电压约束可调参数，巧和以,均为电压标么值，别为分 布式电源有功和无功功率的最大输出值；△ P〇^P △ Q M分别为T时刻负荷有功和无功功率 的变化量；MP和M u分别为有功功率的上网电价和电价，M jP M w分别为无功功率的上网电 价和电价。
[0085] 所述的分布式电源功率调整的成本，是针对电压越限问题，代理的控制措施包括 调节分布式电源出力和调节负荷，代理的两种控制方式有分布式电源控制和负荷控制，其 中，所述的分布式电源控制包括采用调节PeN，对应成本为C(Pffl) = ，以及调 节QeN，对应成本为C(Qffl) = ;所述的负荷控制包括采用调节对应成本为 C ( A PM) = MlP ? A PM，以及调节心，对应成本为 C ( A QlN) = Mw ? AQm。
[0086] 所述的电压成本是为避免出现电压越界的情况而人为制定的成本，所述的电压成 本计算公式如下：
[0087] C(V) = [d ? (1-V)]10 (10)
[0088] 其中，
[0089] " r boundary
[0090] 式中，V为节点电压标么值，可调变量d的取值由控制电压边界值vb_toy和上网 电价M共同决定。例如，V b_toy= 0.98和1.02 (即电压约束范围为[0.98, 1.02])，M = 1 时，此时d = 50,公式（10)变为：C(V) = [50(1-V)]1(I，对应的成本曲线如图2所示。
[0091] Agent的两种控制方式以及所对应的功率成本计算如表1所示。
[0092] 表1 Agent的控制方式及其成本
[0093]
[0094] 3)根据每个代理内部的电压协调控制算法以及与相邻代理的协商结果，各个代理 做出使电网中全部节点的电压都处于设定范围内的决策，并在控制电压的前提下减少对分 布式电源有功功率出力的削减。具体包括如下过程：
[0095] (1)任意节点N所对应的代理N根据步骤2)中的目标函数形成成本列表，成本列 表包括节点N所有可能产生的离散的运行状态及所述运行状态对应的成本，随后，代理N在 成本列表中搜寻成本最小的运行状态，并形成控制信息：
[0096]
[0097]
[0098] 式中，C<，△《分别指节点N成本最小的运行状态对应的节点N-1的电压、节 点N+1的有功变化量、节点N+1的无功变化量。为对应的电压成本，为^匕和 对应的功率成本之和；
[0099] 为运行在成本最小的状态下，节点N需要节点N-1给予电压配合以及节点N+1给 予功率配合，因此代理N将形成的控制信息，分别发送给代理N-1和代理N+1，并从代理N-1 和代理N+1中能使节点N成本最小的运行状态的成本中扣除相应的电压成本<4>或功率成 本之和，使得扣除电压成本C:或功率成本之和C_后的运行状态成本降低，因此，相邻 节点的代理根据成本最小原则选择运行状态时，更易于选取到使节点N成本最小的运行状 〇
[0100] ⑵在代理N发送控制信息的同时，也会接收到来自代理N-1和代理N+1的控制信 息，代理N根据接收到的控制信息，更新节点N的成本列表，随后，重复过程（1)和过程（2)， 直到所有的节点都运行在成本最小的运行状态；
[0101] (3)各个代理根据所有的节点都运行在成本最小的运行状态的结果对所控制区域 的电气设备进行控制，使所有的代理均运行在成本最小的最优运行状态，从而实现对全局 网络的协调优化控制。
[0102] 下面给出实例：
[0103] 本实例所用的基于多代理的分布式电压控制系统应用JADE/Java平台，利用潮流 计算软件IPSA+模拟电力系统的量测数据，对网络中各节点电压进行实时监控和数据交 互：将IPSA+中的潮流参数传输给MAS并根据MAS下达的控制命令修改IPSA+模型中的设 备参数，实现闭环控制。系统运行环境如图3所示。
[0104] 本实例利用UKGDS的6节点标准算例进行计算仿真来说明本发明的有益效果，系 统拓扑图如图5所示。该系统的基准电压与基准容量分别为VB_= llkV，SB_= 10MVA，电 压控制范围Vb_da^% [0. 98, 1.