中國(guó)電力科學(xué)研究院的研究人員蒲天驕、李燁等，在2015年第23期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文，為實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)(ADN)中大量間歇式可再生能源的充分消納以及儲(chǔ)能裝置、柔性負(fù)荷等可調(diào)資源的有效利用，提出了適用于主動(dòng)配電網(wǎng)的儲(chǔ)能實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度模型和考慮用戶與電網(wǎng)互動(dòng)特性的柔性負(fù)荷模型；并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種基于多代理系統(tǒng)(MAS)的主動(dòng)配電網(wǎng)三層多源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度架構(gòu)，提出了區(qū)域自治協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度策略，以支持主動(dòng)配電網(wǎng)多種可調(diào)設(shè)備的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度；最后，采用JADE開(kāi)發(fā)平臺(tái)搭建了多代理系統(tǒng)仿真環(huán)境，通過(guò)算例系統(tǒng)，驗(yàn)證了所提出的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度策略的有效性。
在配電網(wǎng)中應(yīng)用分布式可再生能源發(fā)電，不僅能提高資源利用效率、降低發(fā)電帶來(lái)的環(huán)境污染，還能降低主網(wǎng)遠(yuǎn)距離輸電產(chǎn)生的損耗，提高配電網(wǎng)的靈活性。因此，為了實(shí)現(xiàn)大量間歇式新能源的充分消納和多種可控設(shè)備的優(yōu)化控制，提出了主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)。
主動(dòng)配電網(wǎng)(ActiveDistributionNetwork,ADN)是運(yùn)用更靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行潮流管理，從而對(duì)局部的分布式能源進(jìn)行主動(dòng)控制和主動(dòng)管理的配電系統(tǒng)。如何通過(guò)有效優(yōu)化調(diào)度策略實(shí)現(xiàn)接入的大量間歇式新能源的充分消納和可調(diào)資源的優(yōu)化調(diào)度，以保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行，是目前主動(dòng)配電網(wǎng)研究的核心問(wèn)題。
目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已開(kāi)展了主動(dòng)配電網(wǎng)的多源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)研究及示范工程建設(shè)。其中最具影響力的是歐盟FP6主導(dǎo)的ADINE（即ActiveDistributionNetwork）示范工程[4]，其演示了主動(dòng)配電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)如何有效平抑大規(guī)模DG接入帶來(lái)的波動(dòng)，以使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況更加優(yōu)化。
文獻(xiàn)提出了基于最優(yōu)潮流算法的主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型，以找到各種控制選項(xiàng)的最優(yōu)組合（分布式能源、需求側(cè)管理、可控負(fù)載、無(wú)功補(bǔ)償、變壓器分接頭），實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程的總成本最小。但由于主動(dòng)配電網(wǎng)中可調(diào)設(shè)備數(shù)量過(guò)多，對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行最優(yōu)潮流計(jì)算難以保證計(jì)算速度，且長(zhǎng)時(shí)間尺度的優(yōu)化計(jì)算未充分體現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)主動(dòng)、靈活的運(yùn)行特性。
文獻(xiàn)提出了一種適用于主動(dòng)配電網(wǎng)的多時(shí)間尺度多源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度框架，以基于最優(yōu)潮流計(jì)算的長(zhǎng)時(shí)間尺度下全局優(yōu)化策略和短時(shí)間尺度下的區(qū)域自治控制相配合實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行。該協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度方法印證了分布式控制是未來(lái)主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行控制模式的趨勢(shì)，但對(duì)分布式電源出力預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度依賴很大，且并未考慮主動(dòng)配電網(wǎng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)時(shí)變化的能量約束及柔性負(fù)荷參與協(xié)調(diào)控制。
由于主動(dòng)配電網(wǎng)具有大量分布式可調(diào)資源、數(shù)據(jù)交互多、控制方式靈活等特點(diǎn)，因此其分布式優(yōu)化調(diào)度技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。人工智能范疇的多代理系統(tǒng)(Multi-AgentSystem,MAS)具有良好的自治性、適應(yīng)性、協(xié)調(diào)性和社會(huì)性，能很好地解決分布式系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化問(wèn)題，目前被廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)和微電網(wǎng)的研究領(lǐng)域。
文獻(xiàn)]建立了多微網(wǎng)環(huán)境中的能量協(xié)調(diào)調(diào)度方法，提出了分層調(diào)度方案，在負(fù)荷變化時(shí)以可調(diào)發(fā)電單元作為主要調(diào)控手段。
本文提出了儲(chǔ)能實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度模型和柔性負(fù)荷模型，并利用MAS構(gòu)建適用于主動(dòng)配電網(wǎng)的分布式多源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度架構(gòu)以及區(qū)域自治和全局協(xié)調(diào)兩種優(yōu)化調(diào)度策略。最后基于JADE開(kāi)發(fā)平臺(tái)搭建仿真環(huán)境，結(jié)合算例系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。
圖1 儲(chǔ)能虛擬放電價(jià)格曲線
結(jié)論
對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)多源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度模型、優(yōu)化調(diào)度架構(gòu)以及優(yōu)化調(diào)度策略進(jìn)行了研究，所得結(jié)論為：
1）為了實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度，對(duì)傳統(tǒng)的儲(chǔ)能模型進(jìn)行了改進(jìn)，提出了儲(chǔ)能虛擬充放電成本。還建立了具有可控特性的負(fù)荷模型，并通過(guò)仿真算例驗(yàn)證了模型的有效性。
2）提出的“主導(dǎo)Agent—節(jié)點(diǎn)Agent—單元Agent”三層多源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度架構(gòu)將全網(wǎng)優(yōu)化模型的目標(biāo)和約束分散到節(jié)點(diǎn)Agent和單元Agent中，利用Agent之間的交互和通信，通過(guò)主導(dǎo)Agent引導(dǎo)各區(qū)域進(jìn)行分布式優(yōu)化調(diào)度。該架構(gòu)可擴(kuò)展性強(qiáng)，交互方式靈活，計(jì)算效率高。
3）提出了基于MAS的區(qū)域自治協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度策略，并基于JADE開(kāi)發(fā)平臺(tái)搭建了仿真環(huán)境，以兩個(gè)典型系統(tǒng)為例，采用區(qū)域自治協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度策略可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)多源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。