一种基于势博弈的微电网分布式运行优化算法

微电网是可再生能源利用的有效途径。随着能源互联网技术的发展,微电网呈现出强的分散性、智能性和绿色性,微电网运行优化对其个体的自主性和理性能力提出更高要求,传统的集中式优化已难以满足这一发展的趋势。该文引入博弈理论和势博弈概念,综合考虑经济性和碳排放,以典型的风光柴蓄孤岛微电网为例,提出一种基于势博弈的运行优化模型,并证明该模型纳什均衡的存在。通过构造兼顾微源节点经济性和绿色性(碳排放)的收益函数,将约束条件转化成策略空间,进一步提出与势博弈模型相适应的分布式优化方法,通过局中人相互通信完成迭代求解。仿真结果表明,微电网个体的自主性和智能性得到充分提高,碳排放得到有效控制,验证势博弈理论应用于微电网运行优化的可行性和有效性。

面向微电网源–储–荷互动的分布式多目标优化算法研究

微电网能量管理系统(microgridenergymanagement system,MGEMS)是保障微电网高效运行的基础,运行优化算法是MGEMS的核心。该文基于势博弈理论,提出一种完全分布式多目标运行优化算法以适应和支撑微电网开放性、智能性,尤其是个体自利、自治和即插即用的发展要求。通过将元件单元(包含负荷)作为独立的决策主体,根据不同类型的自利性目标建立多目标优化模型。引入势博弈,建立源–储–荷互动的分布式优化博弈模型。进一步,结合多目标粒子群算法(multi-objectiveparticleswarmoptimization,MOPSO)与约束支配原则,完成该模型的分布式迭代求解。仿真结果表明,微电网个体的自利性和智能性得以充分体现,经济性、环境性和满意度等多目标得以协调,分布式的个体利益与全局利益得以统一,验证了所提算法的可行性与有效性。

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.