劉鳴春, 馬瑞
(長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院,長(zhǎng)沙市 410004)
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主動(dòng)配電網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)變壓器和無(wú)功補(bǔ)償裝置的多代理控制方法
劉鳴春, 馬瑞
(長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院,長(zhǎng)沙市 410004)
為了協(xié)調(diào)控制主動(dòng)配電網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)變壓器與無(wú)功補(bǔ)償裝置,建立了基于多代理技術(shù)的全局協(xié)調(diào)控制模型。多代理技術(shù)憑借其靈活的結(jié)構(gòu)和代理自治性,能夠較好地將集中式控制與分布式控制結(jié)合在一起,建立的區(qū)域主導(dǎo)節(jié)點(diǎn)決策模型,能夠?qū)崿F(xiàn)電壓越限區(qū)域電壓薄弱節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)跟蹤。將合同網(wǎng)通信協(xié)議和調(diào)壓優(yōu)先原則相結(jié)合,通過(guò)對(duì)無(wú)功-電壓靈敏度指標(biāo)的競(jìng)爭(zhēng),能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)絡(luò)變壓器和區(qū)域無(wú)功補(bǔ)償元件補(bǔ)償量計(jì)算的時(shí)序優(yōu)化。最后在IEEE33配電系統(tǒng)中進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明多代理技術(shù)能夠協(xié)調(diào)聯(lián)絡(luò)變壓器與無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)。
多代理技術(shù); 主動(dòng)配電網(wǎng); 有載調(diào)壓變壓器; 無(wú)功補(bǔ)償裝置; 協(xié)調(diào)控制
主動(dòng)配電網(wǎng)是應(yīng)對(duì)高滲透率分布式電源(distributed generation,DG)接入的技術(shù)模式之一,可通過(guò)主動(dòng)管理和控制來(lái)充分利用網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)節(jié)能力,在未來(lái)智能配電網(wǎng)中占重要地位,而電壓管理是主動(dòng)配電網(wǎng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一[1-4]。
主動(dòng)配電網(wǎng)有著與微電網(wǎng)類似的特征,傳統(tǒng)集中的調(diào)度方法控制較難實(shí)現(xiàn)[5-6],而通過(guò)將部分控制權(quán)分配給各個(gè)局部控制裝置,讓其有一定的自主權(quán)和智能性,使集中控制不必采用復(fù)雜的模型,從而可避免大規(guī)模的數(shù)學(xué)運(yùn)算[7]。使集中控制與分散控制有效配合是主動(dòng)配電網(wǎng)的最佳控制手段之一,而多代理技術(shù)能夠較好地將集中控制與分散控制結(jié)合在一起。近幾年,基于多代理技術(shù)的控制思想越來(lái)越多地被應(yīng)用到電力系統(tǒng)的配電系統(tǒng)中[7-14]。例如文獻(xiàn)[7]運(yùn)用多代理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了集中式與分布式控制思路相結(jié)合的控制思路,運(yùn)用合同網(wǎng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)了具有動(dòng)態(tài)性能最優(yōu)的控制模式;文獻(xiàn)[8]提出了孤島模式下基于多代理系統(tǒng)的微電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制策略,并提到了運(yùn)用主導(dǎo)代理的方式;文獻(xiàn)[9]將多代理技術(shù)運(yùn)用在含分布式電源的故障自恢復(fù)系統(tǒng)中。這都體現(xiàn)出多代理系統(tǒng)可適用于含分布式電源的配電網(wǎng)。文獻(xiàn)[10-13]研究了如何運(yùn)用多代理技術(shù)解決低壓配電網(wǎng)中有載調(diào)壓變壓器協(xié)調(diào)控制問(wèn)題,但并沒(méi)有考慮協(xié)調(diào)離散型無(wú)功補(bǔ)償元件與連續(xù)型無(wú)功補(bǔ)償元件,而文獻(xiàn)[15-16]提出了電壓控制中連續(xù)變量與離散變量的協(xié)調(diào)方法,但并未涉及具有分布式特征的主動(dòng)配電網(wǎng)。
基于以上分析,本文將連續(xù)變量與離散變量的協(xié)調(diào)方法與多代理技術(shù)相結(jié)合,提出一種全局協(xié)調(diào)控制主動(dòng)配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)變壓器與無(wú)功補(bǔ)償裝置的方法。該方法將有載調(diào)壓變壓器和全網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置作為協(xié)調(diào)控制目標(biāo),建立基于多代理技術(shù)的全局控制模型。以多代理控制思想為基礎(chǔ),在文獻(xiàn)[7]的基礎(chǔ)上,首先利用電壓滿意度評(píng)價(jià)指標(biāo)建立區(qū)域主導(dǎo)節(jié)點(diǎn)的決策模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)緊急工況下電壓薄弱節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)追蹤,再基于合同網(wǎng)通信協(xié)議機(jī)制建立區(qū)域主導(dǎo)代理協(xié)調(diào)策略,通過(guò)對(duì)靈敏度指標(biāo)的競(jìng)爭(zhēng),優(yōu)化連續(xù)變量與離散變量控制順序,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)無(wú)功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償量計(jì)算的時(shí)序優(yōu)化,最后在IEEE33配電系統(tǒng)中進(jìn)行算例仿真。
1.1 主動(dòng)配電網(wǎng)與被動(dòng)配電網(wǎng)
傳統(tǒng)配電網(wǎng)一般將DG視為負(fù)荷,其運(yùn)行模式和控制策略相對(duì)簡(jiǎn)單,一旦出現(xiàn)任何的不合格電壓情況,DG就必須離網(wǎng)運(yùn)行,這樣就大大降低了DG接入的容量,不易處理高滲透率下DG接入配電網(wǎng)的問(wèn)題。而主動(dòng)配電系統(tǒng)擁有較為靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌赏ㄟ^(guò)主動(dòng)控制和管理的方式,充分利用網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)節(jié)能力。主動(dòng)配電網(wǎng)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理模式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、模擬計(jì)算等方面均適應(yīng)消納DG[17]。
而多代理系統(tǒng)憑借其靈活的結(jié)構(gòu)和自治行為,能夠適應(yīng)主動(dòng)配電網(wǎng)的管理與控制模式。
1.2 多代理模型代理框架
為了體現(xiàn)代理的單元自治性,將多代理系統(tǒng)(multi agent system,MAS)模型分為2類,第1類為變電站代理,第2類為調(diào)壓?jiǎn)卧怼?/p>
(1)變電站代理:包括聯(lián)絡(luò)變電站代理與母線代理。聯(lián)絡(luò)變電站代理用SA(substation agent)表示,安裝在聯(lián)絡(luò)變電站中,母線代理用BA(bus agent)表示,安裝在主動(dòng)配電網(wǎng)各個(gè)變電站中。
(2)調(diào)壓?jiǎn)卧恚褐饕紤]了有載調(diào)壓變壓器(on-load tap changer, OLTC)、以并聯(lián)電容/電抗器為代表的離散型補(bǔ)償元件、以靜止無(wú)功補(bǔ)償器/靜止同步補(bǔ)償器(SVC/STATCOM)為代表的連續(xù)型補(bǔ)償元件,由于OLTC安裝在聯(lián)絡(luò)變電站內(nèi),其代理可以由SA充當(dāng),并聯(lián)電容/電抗器組與SVC/STATCOM代理用CRA和SSA表示。各代理與相應(yīng)元件的關(guān)系如圖1所示。
圖1 本文多代理系統(tǒng)模型Fig.1 Multi-agent system model
1.3 合同網(wǎng)協(xié)議
采用信息通信是實(shí)現(xiàn)靈活復(fù)雜協(xié)調(diào)策略的基礎(chǔ),合同網(wǎng)協(xié)議(contract net protocol, CNP)是一種用于分布式通信的機(jī)制,廣泛用于多代理系統(tǒng)的通信中,CNP的基本思想是主導(dǎo)代理通過(guò)以“服務(wù)請(qǐng)求”的方式將任務(wù)分配給一系列代理,收到“請(qǐng)求”的代理將相應(yīng)服務(wù)響應(yīng)反饋回去,主導(dǎo)代理收到反饋之后基于相應(yīng)的考察指標(biāo)和優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化篩選,推導(dǎo)出最優(yōu)的控制策略,并分配給相應(yīng)代理,這種機(jī)制體現(xiàn)了代理之間的相互協(xié)商和競(jìng)爭(zhēng)。
在本文中,主導(dǎo)代理用無(wú)功-電壓靈敏度作為考察指標(biāo)對(duì)調(diào)壓元件進(jìn)行排序,體現(xiàn)了無(wú)功就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t,文中多代理系統(tǒng)的CNP如圖2所示。
圖2 合同網(wǎng)協(xié)議示意圖Fig.2 Contract net protocol
主動(dòng)配電網(wǎng)某區(qū)域出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)負(fù)荷快速變化、主動(dòng)配電網(wǎng)分布式能源的高滲透率、分布式機(jī)組間歇性而造成的發(fā)電機(jī)開(kāi)斷都有可能造成區(qū)域電壓越限。而區(qū)域內(nèi)不同母線的電壓質(zhì)量不同,不同節(jié)點(diǎn)的無(wú)功支撐調(diào)節(jié)能力也不同。為了以各調(diào)壓元件的最優(yōu)調(diào)節(jié)順序?qū)崿F(xiàn)區(qū)域越限電壓的平滑調(diào)節(jié),本文建立了全局協(xié)調(diào)控制策略模型,模型主要包括區(qū)域主導(dǎo)代理決策模型、調(diào)壓元件補(bǔ)償量計(jì)算順序優(yōu)化模型和基于最優(yōu)順序的補(bǔ)償量計(jì)算模型。
2.1 區(qū)域主導(dǎo)代理決策模型
在文獻(xiàn)[7]的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)比電壓目標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)建立了區(qū)域主導(dǎo)代理決策模型,模型如下:
(1)
圖3 電壓滿意度評(píng)價(jià)函數(shù)Fig.3 Voltage satisfaction evaluation function
這項(xiàng)工作可以由聯(lián)絡(luò)變電站代理(SA)通過(guò)訪問(wèn)SCADA的實(shí)時(shí)狀態(tài)庫(kù)獲取主動(dòng)配電網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)電壓來(lái)完成。
2.2 調(diào)壓元件補(bǔ)償量計(jì)算順序優(yōu)化模型
為了統(tǒng)籌考慮各區(qū)域內(nèi)具有調(diào)壓能力的元件,通過(guò)利用合同網(wǎng)協(xié)議,使區(qū)域內(nèi)各元件的靈敏度指標(biāo)相互競(jìng)爭(zhēng),完成協(xié)調(diào)控制算法中最優(yōu)序列的決策。區(qū)域主導(dǎo)代理通過(guò)向區(qū)域廣播“服務(wù)請(qǐng)求”來(lái)完成任務(wù)分配,收到“請(qǐng)求”的調(diào)壓元件代理將自身的無(wú)功支撐能力反饋給區(qū)域主導(dǎo)代理。由于無(wú)功-電壓靈敏度可反映不同節(jié)點(diǎn)的無(wú)功對(duì)區(qū)域主導(dǎo)代理節(jié)點(diǎn)電壓的耦合程度,靈敏度值較大的調(diào)壓元件對(duì)于主導(dǎo)代理節(jié)點(diǎn)的電壓支撐能力也較強(qiáng)。因此,將無(wú)功-電壓靈敏度作為考察指標(biāo),再結(jié)合“離散元件優(yōu)先動(dòng)作,連續(xù)元件精細(xì)調(diào)節(jié)”的調(diào)壓原則[16-17],確定聯(lián)絡(luò)變電所的OLTC獲得最高優(yōu)先權(quán)。靈敏度相同時(shí)離散元件獲得比連續(xù)元件高的優(yōu)先權(quán),靈敏度不同時(shí)靈敏度較高的元件獲得較高的優(yōu)先權(quán),最終得出無(wú)功支撐量計(jì)算的最優(yōu)序列。
2.3 基于最優(yōu)順序的補(bǔ)償量計(jì)算模型
通過(guò)調(diào)壓元件補(bǔ)償量計(jì)算順序優(yōu)化模型得出各元件補(bǔ)償量的最優(yōu)計(jì)算順序,接下來(lái)求取具體補(bǔ)償數(shù)值,繼續(xù)發(fā)揮靈敏度分析在無(wú)功補(bǔ)償中的作用,計(jì)算模型是在電壓分區(qū)的前提下提出的,具體步驟如下:
步驟 1:根據(jù)全網(wǎng)電壓分別分析每個(gè)區(qū)域電壓是否越限,并計(jì)算電壓越限的具體數(shù)值。
(2)
式中:ΔUviolate為主導(dǎo)代理電壓越限值;Un為主導(dǎo)代理電壓具體值。
步驟2:統(tǒng)籌分析每個(gè)區(qū)域電壓越限值,計(jì)算有載調(diào)壓變壓器抽頭位置動(dòng)作量Δt。
(3)
式中:Coa為OLTC抽頭位置對(duì)主導(dǎo)代理節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度;Δt為分接頭位置的改變量;“floor()”表示向下取整數(shù);ΔUt為一個(gè)分接頭位置對(duì)應(yīng)的電壓變化量。由于OLTC檔位的動(dòng)作將影響全網(wǎng)的電壓,為了保證動(dòng)作后配網(wǎng)中其他節(jié)點(diǎn)電壓不越限,需做如下判斷后才可動(dòng)作。
Upre=U0+ΔtΔUtCob
(4)
(5)
(6)
其調(diào)壓能力ΔUOLTC可由以下公式計(jì)算:
ΔUOLTC=CoaΔtΔUt
(7)
步驟3:在步驟2的基礎(chǔ)上,統(tǒng)籌考慮越限區(qū)域內(nèi)所有無(wú)功補(bǔ)償裝置,依次按照最優(yōu)序列的順序計(jì)算該區(qū)域無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹瘟?,首先?jì)算離散元件的無(wú)功支撐量,OLTC動(dòng)作后的剩余電壓調(diào)節(jié)量為ΔUsurplus(0)=ΔUviolate-ΔUOLTC,則區(qū)域無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功支撐量按照最優(yōu)序列依次計(jì)算,公式如下:
(8)
s.tk(i)min≤k0(i)+Δk(i)≤k(i)max
(9)
Qmin(i)≤Qs(i)+ΔQ(i)≤Qmax(i)
(10)
式中:Δk(i)為第i臺(tái)離散元件調(diào)節(jié)組數(shù);CC(i)為第i臺(tái)元件的無(wú)功對(duì)主導(dǎo)節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度;ΔQk(i)為第i臺(tái)離散元件的單組容量;ΔQ(i)為第i臺(tái)連續(xù)元件無(wú)功調(diào)節(jié)量;k(i)min、k(i)max為第i臺(tái)并聯(lián)電容/電抗器最小、最大組數(shù);k0(i)為并聯(lián)電容/電抗器初始組數(shù),需要提出的是電容器與電抗器單組容量的數(shù)值是相反的。第i臺(tái)元件的調(diào)壓能力為
(11)
當(dāng)ΔUsurplus(i)=0時(shí),就完成了無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功支撐量的計(jì)算, 最后由區(qū)域主導(dǎo)代理將各元件的無(wú)功支撐量分配給相應(yīng)的代理,再轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制信號(hào),完成電壓調(diào)節(jié)。
2.4 全局協(xié)調(diào)控制策略的多代理技術(shù)實(shí)現(xiàn)
應(yīng)用多代理技術(shù)的靈活性和自治性,可以實(shí)現(xiàn)本文提出的全局協(xié)調(diào)控制。從通信的角度看,聯(lián)絡(luò)變電站代理(SA)多代理系統(tǒng)的頂層,主要的工作任務(wù)有:(1)從SCADA系統(tǒng)中獲取實(shí)時(shí)節(jié)點(diǎn)電壓和靈敏度信息;(2)監(jiān)視節(jié)點(diǎn)電壓并決策區(qū)域主導(dǎo)代理;(3)廣播并賦權(quán)區(qū)域主導(dǎo)代理;(4)向區(qū)域主導(dǎo)代理發(fā)送OLTC補(bǔ)償量和區(qū)域靈敏度信息。母線代理位于聯(lián)絡(luò)變電站代理下一級(jí),主要工作任務(wù)有:(1)通過(guò)匹配SA的廣播信息成為區(qū)域主導(dǎo)代理;(2)成為區(qū)域主導(dǎo)代理后向區(qū)域廣播服務(wù)請(qǐng)求并獲取區(qū)域中無(wú)功補(bǔ)償元件的調(diào)壓能力,調(diào)壓能力主要包括最大容量、當(dāng)前容量;(3)完成調(diào)壓元件補(bǔ)償量計(jì)算優(yōu)化順序并計(jì)算各元件的補(bǔ)償量;(4)將計(jì)算好的補(bǔ)償量分配給相應(yīng)元件的代理。調(diào)壓?jiǎn)卧砦挥诘讓?,主要工作任?wù)是:響應(yīng)主導(dǎo)代理的服務(wù)請(qǐng)求和將補(bǔ)償量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)控制信號(hào)給無(wú)功補(bǔ)償裝置。
為了驗(yàn)證本文所提全局控制策略的有效性,在新英格蘭33節(jié)點(diǎn)配網(wǎng)系統(tǒng)上建立了穩(wěn)態(tài)仿真模型。分別在節(jié)點(diǎn)29和節(jié)點(diǎn)31上添加電容器組和SVC/STATCOM元件來(lái)代表離散型與連續(xù)型的無(wú)功補(bǔ)償裝置,如圖4所示。
區(qū)域號(hào)為2,OLTC的單步調(diào)節(jié)量為0.01,最大允許一次動(dòng)作為一個(gè)檔位,2臺(tái)分布式機(jī)組容量均為1 MW,運(yùn)行功率因數(shù)為0.95,無(wú)功補(bǔ)償參數(shù)如表1所示。
表1 無(wú)功補(bǔ)償參數(shù)
Table 1 Reactive power compensation parameters Mvar
為了仿真區(qū)域節(jié)點(diǎn)越限,假定在t0時(shí)刻,2臺(tái)DG退出電網(wǎng),這可能發(fā)生在風(fēng)力過(guò)大而風(fēng)機(jī)不得不棄風(fēng)的情況下,待穩(wěn)態(tài)后,節(jié)點(diǎn)30、31、32的電壓都超出了正常區(qū)間,采用本文提出的多代理協(xié)調(diào)法得出的電壓靈敏度值如表2所示,依據(jù)本文所提方法,獲取調(diào)壓策略如表3所示。
表2 相關(guān)靈敏度值
Table 2 Relative sensitivity value pu
圖4 新英格蘭33節(jié)點(diǎn)配網(wǎng)系統(tǒng)仿真系統(tǒng)Fig.4 Simulation system of New England IEEE33 distribution system表3 組合調(diào)壓策略Table 3 The combined strategy of voltage regulation
先后投入以上策略,調(diào)壓效果如表4所示。由表4可知,待所有元件動(dòng)作后,電壓越限情況已經(jīng)消除,這體現(xiàn)了本文所提方法能夠統(tǒng)籌協(xié)調(diào)全局元件進(jìn)行調(diào)壓,并在穩(wěn)態(tài)分析中具有一定的可行性。
表4 組合調(diào)壓效果
Table 4 Results of combined voltage regulation pu
由于OLTC安裝在聯(lián)絡(luò)變電站,其分接頭的動(dòng)作會(huì)影響全網(wǎng)電壓,需在其動(dòng)作之前判斷是否對(duì)其他節(jié)點(diǎn)電壓造成負(fù)面影響。運(yùn)用式(4)計(jì)算OLTC動(dòng)作后全網(wǎng)電壓增量,除了本區(qū)外其他節(jié)點(diǎn)電壓平均上升0.010 1 pu,并未造成其他節(jié)點(diǎn)越限,因此允許OLTC動(dòng)作一個(gè)檔位。
多代理系統(tǒng)代理消息如圖5所示,從消息12至17可以看出,聯(lián)絡(luò)變電站代理(SA)在區(qū)域2出現(xiàn)不合格電壓后,通過(guò)區(qū)域主導(dǎo)代理決策模型,確定節(jié)點(diǎn)31為區(qū)域主導(dǎo)代理,通過(guò)靈敏度計(jì)算出OLTC動(dòng)作量為1,通過(guò)廣播匹配完畢后完成區(qū)域主導(dǎo)代理的賦權(quán),并發(fā)送OLTC的動(dòng)作量與靈敏度信息給區(qū)域主導(dǎo)代理。
消息18至34體現(xiàn)了合同網(wǎng)協(xié)議機(jī)制,區(qū)域主導(dǎo)代理依據(jù)反饋信息和協(xié)調(diào)策略確定了區(qū)域無(wú)功補(bǔ)償元件補(bǔ)償量計(jì)算的最優(yōu)序列,即首先計(jì)算代理號(hào)為36的無(wú)功補(bǔ)償元件,然后依次計(jì)算代理號(hào)為37、34、35的無(wú)功補(bǔ)償元件。體現(xiàn)了離散元件優(yōu)先動(dòng)作,連續(xù)元件精細(xì)調(diào)節(jié)的調(diào)壓原則。
本文提出了一種主動(dòng)配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)變壓器與無(wú)功補(bǔ)償裝置的全局協(xié)調(diào)控制方法,能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)電壓越限時(shí)充分調(diào)動(dòng)調(diào)壓元件,合理有效地消除越限電壓情況。通過(guò)多代理技術(shù),將集中式控制與分布式控制相結(jié)合的思想應(yīng)用于具有分布式特性的主動(dòng)配電網(wǎng)。建立的區(qū)域主導(dǎo)代理的決策模型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電壓薄弱節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)追蹤,建立的調(diào)壓元件補(bǔ)償量計(jì)算順序優(yōu)化模型能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償容量計(jì)算的時(shí)序優(yōu)化。
圖5 多代理消息圖Fig.5 Multi-agent message
[1]范明天,張祖平,蘇傲雪,等.主動(dòng)配電系統(tǒng)可行技術(shù)的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2013,33(22):12-18. Fan Mingtian,Zhang Zuping,Su Aoxue,et al.Enabling technologies for active distribution systems[J].Proceedings of the CSEE,2013,33(22):12-18.
[2] 尤毅,劉東,于文鵬,等. 主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)及其進(jìn)展[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012,36(18):10-16. You Yi, Liu Dong, Yu Wenpeng, et al. Technology and its trends of active distribution network.[J]. Automation of Electric Power Systems,2012,36(18):10-16.
[3] 張建華,曾博,張玉瑩,等.主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵問(wèn)題與研究展望[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2014, 29(2):13-23. Zhang Jianhua, Zeng Bo, Zhang Yuying, et al. Key issues and research prospects of active distribution network planning[J].Transactions of China electrotechnical society,2014, 29(2):13-23.
[4] 趙波,王財(cái)勝,周金輝,等. 主動(dòng)配電網(wǎng)現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2014,38(18):125-135. Zhao Bo, Wang Caisheng, Zhou Jinhui, el al. Present and future development trend of active distribution network[J]. Automation of Electric Power Systems,2014,38(18):125-135.
[5] 郝雨辰,吳在軍,竇曉波,等.多代理系統(tǒng)在直流微網(wǎng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012,32(25):27-35. Hao Yuchen,Wu Zaijun,Dou Xiaobo,et al.Application of multi-agent systems to the DC microgrid stability control[J].Proceedings of the CSEE,2012,32(25):27-35.
[6] 郝雨辰,吳在軍,竇曉波,等。基于IEC61850的多代理系統(tǒng)在微電網(wǎng)運(yùn)行控制中的應(yīng)用[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2013,33(6):139-146. Hao Yuchen, Wu Zaijun, Dou Xiaobo, et al. Application of IEC61850-based multi-agent system in microgrid operation[J].Electric Power Automation Equipment,2013,32(6):139-146.
[7] 徐建源,李家玨,張明理,等. 微網(wǎng)中電壓支撐控制方法研究[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2012, 36(9):36-42. Xu Jianyuan, Li jiajue, Zhang Mingli, et al. Control method of voltage support for microgrid[J]. Power System Technology, 2012,36(9):36-42.
[8] 丁明,羅魁,畢銳.孤島模式下基于多代理系統(tǒng)的微電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制策略[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2013,37(5):1-8. Ding Ming,Luo Kui,Bi Rui.An energy coordination control strategy for islanded microgrid based on a multi-agent system[J].Automation of Electric Power Systems,2013,37(5):1-8.
[9] 黎恒烜,孫海順,文勁宇.含分布式電源的配電網(wǎng)多代理故障自恢復(fù)系統(tǒng)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012,32(4):49-57. Li Hengxuan,Sun Haishun,Wen Jinyu.A multi-agent system for service restoration of distribution systems with distributed generation[J].Proceedings of the CSEE,2012,32(4):49-57.
[10] Ren F H,Zhang M J, Sutanto D.A multi-agent solution to distribution system management by considering distributed generators[J].IEEE Transactions on Power Systems,2013,25(2):1442-1451.
[11] Yu L, Czarkowski D, de León F. Optimal distributed voltage regulation for secondary networks with DGs[J]. IEEE Transaction on Smart Grid,2012,3(2):959-967.
[12] Baran M E,El-Markabi I M.A multiagent-based dispatching scheme for distributed generators for voltage support on distribution feeders[J].IEEE Transactions on Power Systems,2007,22(1):52-59.
[13] Lang S,Cai N, Mitra J.Multi-agent system based voltage regulation in a low-voltage distribution network[C]//North American Power Symposium,Manhattan, KS:IEEE, 2013:1-6.
[14] 王晶,李瑞環(huán),束洪春. 基于智能多代理的能量協(xié)調(diào)控制在直流微網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備,2013,33(7):132-138. Wang Jing, Li Ruihuan, Shu Hongchun. Energy coordination control based on intelligent MAS for DC microgrid[J].Electric Power Automation Equipment, 2013,33(7):132-138.
[15] 郭慶來(lái),孫宏斌,張伯明,等.自動(dòng)電壓控制中連續(xù)變量與離散變量的協(xié)調(diào)方法(一)變電站內(nèi)協(xié)調(diào)電壓控制[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008,32(8):39-43. Guo Qinglai,Sun Hongbin,Zhang Boming,et al.Coordination of continuous variables and discrete variables in automatic voltage control part one:coordinated voltage control for substations[J] .Automation of Electric Power Systems,2008,32(8):39-43.
[16] 郭慶來(lái),孫宏斌,張伯明,等.自動(dòng)電壓控制中連續(xù)變量與離散變量的協(xié)調(diào)方法(二):廠站協(xié)調(diào)控制[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008,32(9):39-43. Guo Qinglai,SunN Hongbin,Zhang Boming,et al.Coordination of continuous variables and discrete variables in automatic voltage control part two: coordinated voltage control among power plants and substations[J].Automation of Electric Power Systems,2008,32(9):39-43.
[17] 范明天,惠慧,張祖平. 主動(dòng)配電系統(tǒng)規(guī)劃的主要影響因素分析[J]. 電力建設(shè), 2015, 36(1): 60-64. Fan Mingtian, Hui hui, Zhang Zuping,et al. Main impacts on active distribution system planning[J]. Electric Power Construction, 2015, 36(1): 60-64.
(編輯:張小飛)
Multi-Agent Control Method for Interconnecting Transformer and Reactive Power Compensation Device in Active Distribution Network
LIU Mingchun, MA Rui
(School of Electrical & Information Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China)
For the coordinate control of interconnecting transformer and reactive power compensation device in active distributed network, this paper proposed a global coordinated control model based on multi-agent technology. Multi-agent technology with its flexible structure and agent autonomy could combine the centralized control with the distributed control better; and realize the dynamic tracking of weak-voltage node in voltage over-limit area through building the regional leading agent decision model. By combining CNP (contract net protocol) and voltage regulation priority principle, it could achieve the timing optimization for the compensation amount calculation of interconnecting transformer and regional reactive power compensation elements, through the competition of reactive power-voltage sensitivity index. Finally, this paper carried on the simulation in IEEE33 distribution system, whose results showed that the multi-agent technology could realize the voltage regulation by combine interconnecting transformer with reactive power compensation device.
multi-agent technology; active distribution network; on-load tap changer (OLTC); reactive power compensation device; coordinated control
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51277015)。
TM 862
A
1000-7229(2015)05-0072-06
10.3969/j.issn.1000-7229.2015.05.012
2015-01-12
2015-01-25
劉鳴春(1990),男,碩士研究生,主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制;
馬瑞(1971),男,通信作者,博士,教授,主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制、低碳電力、主動(dòng)配電網(wǎng)和電力大數(shù)據(jù)。
Project Supported by National Natural Science Foundation of China(51277015).