智能微电网研究综述

随着人们对能源危机和环境污染问题的关注,智能微电网作为多种清洁能源的载体,得到国家政策的支持,正在快速发展.介绍了智能微电网的发展由来,从分布式发电到微电网,最后到智能微电网.阐述了欧美及我国智能微电网的定义、特征、结构、分类,分析了智能微电网的关键技术:控制、保护、能量管理.结论部分给出了我国智能微电网关键技术未来的发展趋势,为后续研究提供参考.     

微电网动态重构策略的研究与实现

微电网是分布式可再生能源利用的高级应用形式.为应对可再生能源的随机性、间歇性以及环境的不确定性,寻求有效的微网动态重构策略,对于保障微电网的高效稳定运行具有重要意义.针对微电网的能量管理问题,文中提出了一种基于多智能体系统(Multi-agent System,MAS)的微电网动态重构策略.首先,在分析微电网重构激发条件和重构基本特征的基础上,以经济性最优为目标,建立了微电网动态重构数学模型;然后,基于各分布式电源的自身效益最大化,采用MAS和引入势博弈算法作为核心优化算法,搭建了微电网能量管理系统,通过各智能体的交互协作实现微电网的动态重构,势博弈良好的分布式特性使得微电网拓扑结构与优化算法相互支撑、实现了完全分布式;最后,通过孤岛微电网算例进行了仿真验证,仿真结果表明微电网在保障个体具有充分的自主性和独立决策能力的基础上能够有效进行动态重构,验证了所提方法的有效性.     

智能微电网研究综述

随着人们对能源危机和环境污染问题的关注,智能微电网作为多种清洁能源的载体,得到国家政策的支持,正在快速发展。介绍了智能微电网的发展由来,从分布式发电到微电网,最后到智能微电网。阐述了欧美及我国智能微电网的定义、特征、结构、分类,分析了智能微电网的关键技术:控制、保护、能量管理。结论部分给出了我国智能微电网关键技术未来的发展趋势,为后续研究提供参考。     

交直流混合微电网运行控制技术

微电网为分布式能源的充分利用和发展提供了很好的平台,相比单一的直流(direct current, DC)微电网、交流(alternating current, AC)微电网,交直流(alterating and direct current, AC/DC)混合微电网兼具两者的优点,其运行控制技术受到广泛的关注。首先阐述了交流微电网、直流微电网、交直流混合微电网的典型结构与主要特征;并重点基于交直流混合微电网分层控制理念,从设备控制层、协调控制层以及能量管理层三方面的研究现状进行综述;最后结合能源互联网和智能电网的发展,探讨了交直流混合微电网的未来发展趋势。     

基于多Agent协作的下载模型研究

针对现有下载方法的不足,提出了一个基于多Agent协作的下载模型.该模型根据协作规则,将下载任务智能、动态地分配给网络上多个Agent,利用多Agent协作快速、高效、灵活地完成下载任务.Agent的知识是在多Agent的协作过程中,通过学习自动产生、完善和优化的.同时,阐述了模型实现的关键技术及解决方案.     

智能微电网在河西地区的示范运营

介绍了智能微电网示范工程项目的光伏发电系统、智能配电系统、智能监控系统和储能系统的组成和结构,微电网的并/离网切换模式及运行情况。通过试运行观察和检测,表明本智能微电网即可并网运行,又可离网运行,体现分布式光伏电源、储能系统、电网之间协调运行,凸显智能微电网能量优化调度控制功能。本项目的示范运营,为智能微电网的发展提供工程依据和技术参考,促进智能微电网在河西地区的发展和广泛应用。     

智能微电网在建筑电气中的应用

随着我国经济的迅猛发展,工业化发展趋势凸显,我国对于电力等能源的需求总量在不断增加,质量也提出了更高的要求。更加节能环保的智能微电网技术应运而生,在建筑电气中发展与应用智能微电网技术成为我们现阶段正在研究的一个重要课题。该文浅要阐述了智能微电网的概念和发展前景,并分析了将智能微电网运用于建筑电气中的发展现状。     

多智能体系统在微电网中的应用

分布式电源的复杂和多样性增加了微电网能量管理和控制的难度,因此基于多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的分布式分层协同控制策略被提出,其具有平衡功率和能量、稳定电压和频率、实现资源优化管理和经济协调运行的优点.该文主要对MAS在微电网中的应用情况进行全面系统的分析、对比、归纳总结.对比分析了微电...     

基于预测控制的冷、热、电联产型微电网能量管理

由于可再生能源出力特性和微电网运行约束等限制,如何进一步提高微电网中可再生能源消纳量已成为研究热点。本文在冷、热、电联产型微电网中引入用于提高可再生能源消纳量并承担部分热、冷负荷的电锅炉、吸收式制冷机和压缩式电制冷机装置,提出了基于预测控制的微电网能量管理方法。综合考虑网内各单元的工作特性,建立满足实际运行约束的冷、热、电联产型微电网能量管理模型。在孤网运行模式下,兼顾储能装置容量期望以及各单元运行特性,构建微电网能量管理优化目标。利用预测控制滚动优化策略以及可再生能源输出和冷、热、电负荷需求的预测结果,建立带有逻辑变量的有限时域优化问题,实现基于预测控制的微电网最优能量管理。仿真结果表明:引入电锅炉、吸收式制冷机和压缩式电制冷机装置可以达到提高微电网中可再生能源的消纳量、减少燃料消耗、降低运行成本的目的,预测控制中的滚动优化策略能够有效消除可再生能源输出的不确定性和冷、热、电负荷需求波动性带来的影响。     

基于多Agent的微电网自适应保护方案设计

微电网保护与大电网保护不同,提出一种基于多Agent的微电网故障信息集中决策的自适应保护方案。设计了基于中央保护决策单元和本地保护测控单元的保护硬件架构和功能,建立了基于全网故障信息的中央保护决策单元后备保护算法。采用多Agent技术建立了系统中各Agent的任务以及线路主保护、后备保护,设计了基于多Agent的微电网自适应保护协作机制。算例验证表明在不同的微电网运行模式下该保护方案可在线制定保护策略,具有自适性,可有效解决并网、孤岛模式的保护协调问题和主保护、后备保护的配合问题。     

基于多智能体遗传算法的配电网节能降耗综合管理系统

针对目前企业配电网节能技术的不足,提出了一种基于多智能体遗传算法的配电网节能降耗综合管理系统.结合遗传算法(Genetic algorithm,GA)和多智能体系统(Multi-Agentsystem,MAS)技术构造了一种GA-MAS算法,每一个多智能体相当于遗传算法中一个个体,相邻的多智能体相互作用,并结合遗传算法的进化机理进行全局最优求解.提出了该系统各节能设备智能体结构模型和高压/低压多智能体系结构模型,运用GAMAS算法,得出各个节能设备的最佳调节力度,使节能设备以最小的调节代价获得最大的节能效益.具体算例仿真及工程实际应用表明本文提出的配电网节能降耗综合管理系统能使总有功网损降低,电容器投入总组数减少,实现节能设备的最佳调节,同时表明GA-MAS算法收敛速度较快.     

微电网综合评价赋权方法的改进与应用

微电网作为未来智能电网发展的基石,其进步对清洁能源消纳乃至整个电力行业低碳化发展都有着重大的意义。紧密贴合当前环境下微电网发展的态势,根据示范性项目运行目标,从保障能源供电,提高清洁能源消纳和提高电能质量三方面着手,构建微电网综合评价指标体系。同时设计提出了一种主客观结合的综合评价方法,该方法首先简化了环比评分法的相应步骤,使得专家能够依据相应微电网情况灵活迅速调整主观权重,为了充分体现客观数据间的离散性与关联性,又选用改进CRITIC赋权法赋予指标相应的客观权重,并将其与主观权重结合为综合变权。最后,根据某高校微电网示范项目实际运行数据,进行了算例分析,验证了评价指标体系的合理性及评价方法的可操作性。     

德国智能电网的实践及启示

 德国一直致力于在可再生能源时代领军世界,而智能电网是未来低碳电力系统的重要一环,其中企业、政府的支持与管制对智能电网的发展尤为重要。德国E-Energy（信息化能源）试点项目,旨在通过一个开放式的区域电力市场,将发电商、用电可调节的消费者、能源服务供应商、电网运营商集成为一体,借助信息和通信技术将发电直至消费的全部流程集成在一个平台,及时地交换信息进而优化整个系统。而需求侧作为缓解电力供需平衡的一种重要资源,在电力用户主动参与方面有很大的发展空间。本文综述德国智能电网的发展、实践及经验,分析其对中国电网发展的启示。     

智能电网控制技术及其发展

 从智能电网的目标出发,论述了智能电网中控制技术的作用。在分析智能电网特征的基础上,论述了智能电网控制技术的主要内容。本文系统地给出了信息技术、电力电子技术、储能技术及仿真与试验技术等与电网控制密切相关的关键技术,并在此基础上,论证了这些技术在实现电网控制中的作用。     

基于区块链的微网群交易机制及日前优化调度

随着多能微网群结构逐渐形成,传统集中式电能交易中利益分配及交易安全的问题,造成各微网主体难以积极响应交易机制,且在交易过程中存在低效性、公正性等问题。本文提出了一种基于区块链技术的多能微网群市场交易机制,并辅助各微网制定日前调度计划。首先,通过区块链技术构建了微网群去中心化交易框架。然后,以智能合约为基础,建立了兼顾分时价格、权益系数等因素的微网群交易机制,设计了交易匹配与市场出清流程进行电能的合理分配。最后,构建多能微网日前优化调度模型,并进行交易流程模拟,为调度提供辅助决策方案。算例结果验证了基于区块链技术的微网交易机制的有效性,微网群调度模型可实现合理的交易双方匹配与电能分配。     

Ontology-Based Semantic Multi-agent Framework for Micro-grids with Cyber Physical Concept

The distributed hierarchical control based on multi-agent system(MAS) is the main control method of micro-grids.By allowing more flexible interactions between computing components and their physical environments,cyber physical system(CPS) presents a new approach for the distributed hierarchical engineering system,with micro-grids included.The object of this paper is to integrate the CPS concept with MAS technology and propose a new control framework for micro-grids.With the analysis of the operating mode and control method of micro-grids,the cyber physical control concepts of ontologybased semantic agent are discussed.Then an MAS-based architecture of cyber physical micro-grid system and an intelligent electronic device(IED) function structure are proposed.Finally,in order to operate and test the cyber physical micro-grid concept,an integrated simulation model is presented.     

混合动力电动汽车能量管理技术研究综述

能量管理策略对于提高混合动力电动汽车的燃油经济性、保护系统的健康状态、以及减少温室气体排放具有至关重要的作用,但由于动力系统复杂的非线性结构以及在线应用的实时性要求,开发高效的能量管理策略仍是一项极具挑战性的任务. 为此,本文对能量管理技术的研究进展进行了全面的总结. 首先,综述目前混合动力电动汽车广泛采用的机电耦合系统,总结各类系统的拓扑结构与运行特点;其次,综合分析近年来能量管理策略的研究进展以及发展趋势;同时从最优性以及实时性等关键技术指标出发,评价各类方法的技术优势与不足,为进一步的工程应用提供参考;最后,展望能量管理技术未来的研究方向,希望为能量管理策略在智能网联环境下的发展提供借鉴.      

能源管理系统在大型铁路枢纽站的应用研究

以上海虹桥铁路枢纽站为例,对其用于冷热源系统、空调系统、照明系统、引导显示、电梯等重点用能系统集中调度的能源监控系统(EMS)进行了介绍,目的在于使大型铁路枢纽能源管理与能源使用结合起来,运用先进的数据处理与分析技术,进行耗能设备的用能分析与管理,并促使铁路能源管理部门有针对性的开展能源使用管理统计报表分析、平衡分析、实绩管理、预测分析等。通过该系统对铁路枢纽站耗能设备与设施数据的采集、存储和分析,实现了能耗和能效数据的分类、分项、分区对比,找出了其重点用能系统中的无效能耗和节能空间,提高了能源利用效率。根据铁路枢纽站统计的电能消耗数据,预计节能达15%以上。     

人力智能电网——一种新型电网的构建及其可行性分析

 在能源供需矛盾日益尖锐的今天,被忽视已久的人体能量作为一种可再生的、清洁的能源被提到了议事日程。为更高效地管理和利用由人体产生的、分散的、小功率的电能,本文提出一种新概念型人力智能电网系统,旨在将不同地区、不同个体运动产生的电能聚集起来,以期为此网络区域内的用户提供不依赖于现有能源体系的、独特的、灵活的电力供应。文中构建了借助计算机和信息网络的控制,将虽然分散但总量巨大的人力电力资源以最优方式加以配置和利用的基本途径,评估了其可行性,阐述了新型电网的应用特点,总结出其中的关键科学与技术问题,并指出了进一步发展的方向。通过这种智能电网的建立,可望促成一系列新的能源利用技术基础与应用研究的突破。