一种可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微网能量管理控制技术领域，具体涉及一种可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统。
【背景技术】
[0002]近年来，针对分布式发电和微网运行控制和优化中存在的突出问题，多代理(Multi AgentSystem，MAS)技术、遗传算法、人工神经网络、模糊逻辑等各种人工智能技术应用于分布式发电和微网控制领域受到了广泛关注。
[0003]MAS的定义是自主计算实体(Agent)的集合，可有效地应用于在难以定义分析的环境中基于目标执行任务。微网中各组成微网单元的运行既具有相对较强的独立性，又必须有良好的协调控制，具有突出的MAS应用特点，很适合釆用MAS技术进行建模和控制，微网能量管理问题是MAS概念的理想应用。在微网中利用MAS结构的主要优点包括:动态灵活性，异步操作，系统生存能力，以及可能的低通信开销。如果制定得当，即使失去与MAS框架内其他Agent的通信，Agents也能追求指定的目标。MAS通常使用局域网或互联网协议进行通信，预计未来所有可用的通信协议，包括:宽带、电力线通信、无线蜂窝网络等都可用于促进MAS交互。但在具体实现中还存在一系列技术难点，如各Agent间任务的划分及协调机制的明确，复杂功能Agent中问题的求解与功能实现等。
[0004]在微网内部各微网单元通信不足的情况下如何实现最优策略搜索和优化控制；如何确保Agent在复杂动态的微网环境中，快速准确地对问题进行求解，来调整Agent自身的行为动作等，都是MAS在微网中的应用存在的突出技术问题。现有MAS在微网控制中的研究方法和成果大多是立足于各Agent之间的实时通信和协商来完成相应的控制或协调职责的。在实际应用中，要建立各Agent之间的通信，需要很高的通信设施和维护成本，这与微网自身相对有限的供电能力是不匹配的，不符合经济性的要求，且容易受到各种干扰的影响。因此，如何使各Agent在没有相互通信的条件下，主要以自身的信息或局部环境的信息为依据，对自身动作行为进行决策，最终实现微网的整体优化控制目标，是MAS技术在微网控制应用中需要解决的技术重点。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统，的多代理系统，其以分散、自治的基本Agent在微网信息能见度有限的情况下，也能解决复杂的多目标优化问题，使得微网系统作为一个整体在成本、环境、效率和其他目标等方面得到更好的总体结果。
[0006]为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0007]—种可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统，包括有:
[0008]至少一个微网单元；
[0009]—个主容器，其包括第一基本Agent、聚合电气Agent和包含Agent管理系统与查询系统的Agent平台；所述聚合电气Agent用于根据收集到的微网单元电气信息来计算微网潮流参数，为微网的电路和潮流图提供数据支持；所述第一基本Agent包含于基本Agent的集合，所述基本Agent用于制定决策、谈判和执行微网单元解决方案，其运行时间定义为决策周期，所述决策周期是以不可预知的事件异步启动，且决策周期的完成时间是动态调整的；所述基本Agent还包括有分配单元，所述微网单元根据功能划分，并由分配单元配对至少一个类型的基本Agent ；
[0010]至少一个Agent容器，所述各Agent容器包括一个单元电气Agent和至少一个第二基本Agent，所述单元电气Agent绑定一个微网单元，用于将绑定的微网单元的电气信息发送给聚合电气Agent ;所述第二基本Agent包含于基本Agent的集合，各第一基本Agent与各Agent容器的第二基本Agent之间，以及各Agent容器的第二基本Agent之间，以Agent协议进行通信。
[0011]进一步，所述微网单元包括:发电单元，是有功功率源和/或无功功率源；负载单元，可消耗有功功率，具有超前或滞后功率因素；储能单元，用于存储或消耗有功功率；节点单元，用于测量电气量或物理量的连接点。
[0012]进一步，所述微网单元根据功能相应配对至少一个类型的基本Agent，所述基本Agent可划分为如下类型:
[0013]生产Agent，其用于:监控微网单元的实际有功/无功功率；监控微网单元可提供的实际有功/无功功率；确定微网单元提供的相对单位功率成本；用于确定瞬时性能指标来指示微网单元实现优化运行的情况；给微网单元传达相关命令，如启动，关闭，有功和/或无功功率输出量；与其他基本Agent进行信息交互和必要的谈判；
[0014]消费Agent，其用于:监控微网单元储能或消耗的有功/无功功率；当附加微网单元的需求响应是可控或差异化时，确定有功/无功功率裕度，或升/甩负荷；向微网单元给出启动、关闭、或配置/构型命令MCIRX0 ;与其他基本Agent进行信息交互和必要的谈判；
[0015]观察Agent，其用于:监控微网中的电压/频率水平、断路器位置、油箱的水平等特定参数；与其他基本Agent进行信息交互和必要的谈判。
[0016]进一步，所述不可预知的事件包括现货市场价格变化、资源可用性的变化和紧急情况。
[0017]进一步，所述决策周期完成时间是基于如下因素动态调整的:计算时间、谈判强度、延迟和执行时间。
[0018]进一步，所述Agent协议包括:与查询系统的互动；发送信息给另一个基本Agent或一组基本Agent ;接收信息的查询；与另一个基本Agent或一组基本Agent谈判时，发送或接收需要的信息。
[0019]进一步，所述基本Agent在制定决策时，首先感测本地决策所需信息，所述信息构成决策空间；再在决策空间中的可行域内搜索最优的解决方案；最后为本地基本Agent的分配单元找到一个特定的运行点。
[0020]进一步，所述单元电气Agent与绑定的微网单元共享一个状态模型，根据状态模型所处的状态，单元电气Agent将状态信息发送给基本Agent。
[0021]进一步，还包括电气数据交换总线和决策交换总线，电气数据交换总线是用于主容器的聚合电气Agent及各Agent容器的单元电气Agent间交换电气数据信息的通道；决策交换总线是用于主容器的第一基本Agent、各Agent容器的第二基本Agent交互决策信息的通道。
[0022]进一步，所述电气数据交换总线、决策交换总线通过TCP/IP或IEEE802.11无线的网络协议实现信息通信。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统的微网仿真环境图。
[0024]图2为本发明的可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统的仿真环境通信交互图。
[0025]图3为本发明的可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统的聚合电气Agent、单元电气Agent的电气数据周期图。
[0026]图4为本发明的可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统的微网单元状态图。
[0027]图5为本发明的可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统的基本Agent决策周期图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
[0029]本发明的一种可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统，包括有:
[0030]至少一个微网单元；
[0031]—个主容器，其包括第一基本Agent、聚合电气Agent和包含Agent管理系统与查询系统的Agent平台；所述聚合电气Agent用于根据收集到的微网单元电气信息来计算微网潮流参数，为微网的电路和潮流图提供数据支持；所述第一基本Agent属于基本Agent的集合，所述基本Agent用于制定决策、谈判和执行微网单元解决方案，其运行时间定义为决策周期，所述决策周期是以不可预知的事件异步启动，且决策周期的完成时间是动态调整的；所述基本Agent还包括有分配单元，所述微网单元根据功能划分，并由分配单元配对至少一个类型的基本Agent ；
[0032]至少一个Agent容器，所述各Agent容器包括一个单元电气Agent和至少一个第二基本Agent，所述单元电气Agent绑定一个微网单元，用于将绑定的微网单元的电气信息发送给聚合电气Agent ;所述第二基本Agent属于基本Agent的集合，各第一基本Agent与各Agent容器的第二基本Agent之间，以及各Agent容器的第二基本Agent之间，以Agent协议进行通信。
[0033]上述可用于微网多目标能量管理的改进分散式多代理系统，使用Java编程语言，利用兼容FIPA(Foundat1n for Intelligent Physical Agents)的 JADE通信库进行Agent开发，遵循FIPA是为了与其他类似平台方便地交互信息，开发符合FIPA Agent标准的多Agent