多代理技术在微网控制系统中的应用

“第25届中国高校电力系统及其自动化专业学术年会”含微网的配电网电能质量多代理控制研究吕志鹏，罗安，蒋雯倩，沈瑶（湖南大学电气与信息工程学院，湖南省，长沙市，410082）摘 要：针对分布式电源、微网的并入对配网带来的消极影响，提出了一种含分布式电源、微网的配电网电能质量多代理控制系统结构，建立了以电能质量国家标准为控制目标，综合考虑线路短路容量、分布式电源及微网极限出力、电能质量校正装置容量为约束条件的配电网电能质量综合控制模型，由中央电能质量控制代理、高压电能质量校正代理、低压电能质量校正代理、分布式电源代理、低压微网控制代理、母线控制代理以及负荷代理组成。

通过对某110kV变电站进行电能质量改进的算例进行了多种工况的控制分析，验证了所提出的控制模型与控制方法的正确性和有效性。

关键词：配电网；分布式发电；微网；电能质量；多代理0 引言新兴的大电网与分布式发电(DG, Distributed Generation)相结合的模式被认为是节省投资，降低能耗，提高供电可靠性和灵活性实现科学用能的重要形式，分布式发电装机的形式是在配电网靠近用户侧接入一般不超过50MW的分布式电源，由分布式电源、配套储能装置、负荷以及电力电子转换装置等组成的可控的，高度自治运行的小型电力系统被称为微网。

对于含有分布式电源的县级供电企业来说，分布式发电可以综合利用本地优势资源，向用户提供清洁和可靠的能源。

但分布式发电引入配电系统后也会给配网的电能质量带来消极影响。

在县级供电企业中，配电网作为电力系统的最末端直接与用户（尤其是居民用户）相连，本身的电能质量指标就比较落后，分布式发电引入配电系统后其电能质量水平直接影响到用户的日常生活和经济活动，各种电能质量问题如电压跌落、闪变、短时供电中断、三相不平衡以及谐波等问题使得更易发生供电阻塞以及次生故障的发生。

也不能完全照搬传统配电网电能质量校正的主要形式如有源电力滤波器(APF)、静止无功补偿器(SVC)等来经济、高效的解决含分布式电源、微网的县级供电企业配电网电能质量的治理问题。

论基于多智能代理的网络安全管理模型引言随着社会的不断发展，信息技术得到广泛的应用和普及，网络安全问题越来越得到人们的关注。

当前，网络攻击的类型和规模越来越多样化和复杂化，传统的安全防御手段已经无法满足实际的安全需求，因此，通过引入智能代理技术来实现网络安全管理已经成为当前的研究热点。

本文将论述基于多智能代理的网络安全管理模型。

第一章多智能代理技术概述多智能代理技术（Multi-Agent Systems, MAS）是一种基于人工智能的分布式计算模型，它的核心思想是将人工智能与分布式计算有机地结合起来，形成一个分布式系统，使得各个智能代理之间能够自主地协作、协商、通信和交互，从而实现系统的高效、灵活、自适应和容错等特性。

在多智能代理系统中，各个代理之间具有一定的智能性和自主性，能够根据不同的需求和目标，采取不同的行为策略。

同时，多智能代理系统通过网络互联，在分布式环境下进行协同工作，使得各个智能代理能够有效地协调和合作，实现系统的整体目标。

第二章多智能代理在网络安全中的应用多智能代理技术在网络安全中的应用主要体现在以下几个方面：（1）入侵检测与防御通过在网络中部署多个代理，对各个网络节点进行实时监测和检测，能够及时发现网络入侵和攻击事件，并进行相应的防御和应对，减轻网络安全风险。

（2）安全事件响应在发生安全事件之后，多智能代理系统能够通过派遣智能代理人员，对事件进行快速定位、分析和处理，减少事件的影响和损失。

（3）安全策略制定与执行多智能代理系统能够利用智能代理的协商和决策机制，制定出合理的安全策略，并在系统中快速推广和执行，提高系统的安全性能。

第三章基于多智能代理的网络安全管理模型基于多智能代理的网络安全管理模型，是在多智能代理技术的基础上，针对网络安全问题而设计的一种安全管理模型。

该模型主要包括以下几个方面：（1）智能代理的构建在多智能代理系统中，需要设计和构建各个智能代理的行为规则和策略，包括代理的监测、检测、处理等方面，以充分发挥多智能代理系统的安全性能。

微电网控制与保护学习心得摘要：本文介绍了文献查阅后总结的微电网的基本知识和微电网控制与保护相关的一些问题。

微电网的出现协调了大电网与分布式电源的矛盾，对大电网表现为单一的受控单元，对用户则表现为可定制的电源，可以提高本地供电可靠性，降低馈线损耗。

但是目前我国微电网的发展尚处于起步阶段，还有很多问题有待研究。

微电网的保护和控制问题是目前分布式发电供能系统广泛应用的主要技术瓶颈之一。

微电网的保护既要克服微电网接入对传统配电系统保护带来的影响，又要满足含微网配电系统对保护提出的新要求，这方面的研究是保证分布式发电供能系统可靠运行的关键。

文中提出了一些现有的文献中提及的微电网继电保护方法和保护方案。

关键词：微电网；控制；保护；分布式发电Abstracts：This article describes the literature review after the conclusion of the basics of micro grid and micro grid control and protection-related problems. The emergence of micro-coordination of a large power grid and distributed power conflicts, the performance of a single large power controlled unit, users can customize the performance of the power supply, can improve local supply reliability and reduce feeder loss. But at present, the development of micro-grid is still in its infancy, there are many problems to be studied. Microgrid protection and control of distributed power generation is widely used for energy systems one of the main technical bottlenecks. Microgrid protection is necessary to overcome the Microgrid access to protect the traditional distribution system impact, but also to meet with micro network distribution system to protect the new requirements, this research is to ensure that distributed generation energy supply system reliable operation of the key. This paper presents some of the existing literature mentioned methods and microgrid relay protection scheme.Key Words：Microgrid; Control; Protection; Distributed Power Generation一、微电网基本知识当前电力系统已成为集中发电、远距离高压输电的大型互联网络系统。

多代理技术在弱点评估和控制方面的应用作者: Juhwan Jung,Chen-Ching Liu.Abstract- Power systems can become vulnerable due to human errors, natural calamities, impacts of power markets, and cascading events caused by hidden failures of protective devices. Tbe technologies of intelligent agents and multi-agent system are proposed for handling of complex, dynamic, and distributed systems. This paper reports a multi-agent system that provides preventive and corrective self-healing strategies to avoid catastrophic failures of a power system. This paper is focused on the agent technology and multi-agent system specifications.Keywords-Intelligent system, vulnerability assessment, power infrastructure摘要:电力系统会因为许多原因变得脆弱:比如人为故障,自然灾难,电力市场的冲击和由保护装置的内在缺陷引起的级联故障.智能代理和多代理技术被建议应用于控制复杂的动态分布系统.本论文涉及如何应用多代理系统来提供有预防性和自愈功能的策略,以避免电力系统灾难性事故的发生.本论文集中介绍代理技术和多代理系统.关键词:智能系统,弱点评估,电力基础设施I. 引言灾难性故障可能由人为因素,计算系统(软件或硬件系统)故障,通信系统,电力系统组件或保护控制装置引起.当电力系统面临大范围停电威胁时,系统被认为处于脆弱状态.电力系统脆弱性的潜在原因可以被归为内部原因和外部原因.外部原因包括人为因素(例如人为破坏,操作失误,市场博弈等等)和自然灾难(例如地震,龙卷风).内部因素包括电力网故障,通信或信息故障和不合适的电力系统建模与评估[1].当电力系统组件发生故障时,保护系统(比如继电器)会将故障部分隔离.然而,当继电器有潜在缺陷时可能会引起电力系统灾难性的事故[2].如果电力系统因为某些特殊或偶然事件变得脆弱,必须有一种有预防性的自愈策略来减轻或隔离该事件引起的后果和可能的级联停机.然而,由于这种自愈控制的动作,电力系统的某些部分可能会运行在次最佳状态.,为了让这部分能在最佳状态运行,必须提供一种有纠正能力的自愈策略.这两种策略共同保证系统的安全运行.有关电力系统弱点和继电器潜在缺陷的具体论述参见[1];操作人员在控制中心(例如能源管理系统)借助精确的软件模型来实施操作.因此,大部分电力系统的实时信息必须被传送到控制中心.然而,潜在故障的发现和该故障发生之间的时间可能过短以致来不及集中控制.电力系统由生产,传输和分配子系统组成,对应各子系统的服务是分类定价的.也就是说,调度,操作和控制不再集中.因此需要一个智能分部式控制系统来对大规模的复杂的电力系统进行实时动态控制.[3]近来在分布式人工智能(DAI)方面的研究已经集中于多代理系统(MAS),MAS是把解决问题(或做出决定)的各个代理集中运作使得整体效果高于各个单独代理[4].该研究已经促进数字计算技术的发展,该技术能有效应用于基于由多代理技术的分布式控制系统的设计.这些代理在系统环境中互相竞争或/并合作.电流控制技术和策略仅限于本地子系统;如果电力系统基于大范围控制,1996两次大停电就能被避免[5].在大范围工业应用中,例如大范围网络(例如传输,电力系统,通信)管理中,管理和控制子系统被自然分配在网络的各个节点.这个任务需要大量软硬件工具.多代理系统的性能决定于各个不同代理间的交互作用.代理间的合作能比各自独立运行产生更好的效果.然而,由于各个代理的自治能力,各个代理的结果必须协调并解决不同结果间的冲突.另一个难题是多代理系统的调和性必须基于各代理的自治.也就是说,各代理必须交换各自的资源,知识和决定来决定由哪个代理处理子问题.一个方法是赋予各代理之间协调决定的能力.KQML(Knowledge Query and Manipulation Language)和FIPA(Foundation for Intelligent Physical Agents)是流行的代理通讯语言[6-7].论文的其余部分阐述一个多代理系统的框架,具有自愈策略以防止电力系统受各种弱点的扰乱.本论文也阐述了多代理系统中各代理间的交互作用.该系统(SPID)正由先进能源技术协会(APT)开发(APT由华盛顿大学,亚利桑那州大学,爱荷华州大学和弗吉尼亚工学院组成).II. 多代理技术1970年代中期,DAI的研究者们开始开发基础理论,体系和实验来证明复杂系统中各个部分如何交互作用.结果显示系统智能和理性的行为不是由独立的计算实体产生,而是由实体间的交互作用产生[8].代理是模拟理性行为并具有在独特领域相互通信来实现共同目标的实体.和常规软件系统不同的地方是这些代理不是被管理而是各自运行的.此外多代理系统和常规软件系统之间还有其他一些不同点.本节简要讨论多代理相较传统软件系统所具有的优点,列于表1和表2.表格中的对比可能因不同系统而不适用于某些环境.表1 多代理和专家系统的比较TABLE 1. Agents versus Expert Systems表2 面向代理和面向对象程序技术对比TABLE 2. Agent-oriented versus Object-oriented Programming Technique如表1 表2所示多代理和常规软件系统间有很多重要的不同点,但多代理技术是由人工智能和面向对象技术发展而来的.多代理概念是为解决普通技术无法解决的复杂问题而设计的.III 多代理系统(MAS)体系MAS是由多样化的具有自治能力的软硬件实体组成的,具有如下特征:﹡每个代理具有完全解决本地问题的能力,但缺乏达到整体目标的能力,﹡每个代理有独立的数据输入/输出通道,因此整个系统的数据是分散的,﹡没有全局管理系统控制,但一组代理有一个协调方案来解决各代理的决定间的冲突问题.﹡代理们做决定的过程是异步的基于上述需求,本节从多代理系统的结构方面来分析.SPID系统中有两种不同的代理形式(此后称为SPIDMAS);一个是认知能力的代理另一个是有反应的代理.一个认知代理具有认知基础,具备所有数据以及如何执行任务的方法,能和其他代理及环境间交互作用.MAS中包含反应代理,每个代理无需具有独立智能,但整个系统能根据设计好的协调规划来解决负责问题.SPIDMAS中的反应代理工作于刺激反应状态,这些代理根据规则和逻辑做出反应,因此,一个有反应能力的MAS有一个精准的环境模型.因为一个反应性的MAS在负责环境中的编码和维持代价高昂,因此该系统不适用于大范围控制应用.然而,一个反应性的MAS对本地控制很合适因为该系统的反应速度很快[12].包容结构由Brooks提出[13].该结构为自动机械控制系统的快速反应而设计.自动机械的传感指示器必须对激励器的指令快速地做出指示.包容结构由几个垂直分布的阶层组成,上层的代理能运用抑止信号阻止下层代理的决定或者动作.包容结构基于Markov域,即在任何时间,都能根据现阶段环境状况推论出接下来的最佳决定.在Brook体系中,只有反应代理用于短期推理过程.SPIDMAS遵循包容结构理论但SPIDMAS也能执行长期计划编制(例如弱点评估).也就是,下层代理只控制本地系统,如果有需要管理全局的,上层代理能阻止下次代理的控制.SPIDMAS有三层,示于图1.最下层是反应层,存在于所有本地子系统,执行需要立刻反应的预设自愈合行为.中层(协调层)代理通过运用知识基础,检查由反应层接受的事件或警报是重要.如果突发结果超过了一个极限值,协调层的代理能允许该事件传递到最上层代理,例如,决策层.协调层的另外一个任务是更新电力系统的模型.因为决策层的代理不是始终对现状响应,决策层和电力系统现状间会有矛盾.因此协调层把决策层的计划/决定和实时模型校检.如果该计划和真实世界模型不一致,协调层能是决策层修改计划.决策层的计划对于反应层的代理可能过于浓缩.因此协调层分析决策层的计划并分解后变为实际控制信号.图1 SPIDMAS混合结构Fig. 1. The Hybrid SPIDMAS Architecture.SPIDMAS的数学方程式为:SPIDMAS = {E, S, A, Al, Op },和E (environment) := Op X Scurrent l E(Snew)={Opl,Opl, . . .. Opn) X { S1, S2, . . . .S1},其中﹡E 是环境,即具有容量的一个空间﹡A是代理的集合A={al, a2, . . .. ak},﹡AA是问题解决中的活动代理的集合，AA={aal, aa2, . . .. aam}, m≤k, AA⊆A﹡S是代表当前环境状态的一组有限元S= {s~, s2, . . .. si}上述定义表明:当活动代理AA执行一组动作Op,环境使SPIDMAS从当前状态Scurrent变化到下一状态Snew. 符号‟X‟代表MAS和环境间相互作用产生的状态变化函数.IV SPIDMAS中的软件多代理图2说明SPID系统的软件多代理结构.如上节所述,混合性SPIDMAS的审议能力被用于弱点评估和自愈策略的开发.最低层对系统混乱快速反应,最高层从全局分析整个系统.如果有需要,最低层的动作能被上次阻止.例如,一个保护代理(存在于反应层)根据本地目标使断路器跳闸;然而,如果其他代理(位于决策层)根据全局阻止了跳闸,那么保护代理的动作会被阻止.SPIDMAS中的每个代理是互相独立的并且努力达到各自目标.然而,整个系统能由前后交互合作达到全局目标.各个软件代理角色的定义如下.参考[1]有更具体的解释.﹡保护代理:每个代理保护表现为计算机保护装置(例如继电器).﹡发生代理:每个发生代理提供一组包含MW和MVAR输出值和其他相关控制系统的数据.﹡故障隔离代理:一个故障隔离代理能分析故障或者干扰,然后把检查结果传递到事件/警报过滤代理.﹡频率稳定代理:频率稳定代理是频率反应和控制动作间精确关系的模型.﹡事件/警报过滤代理:这种代理过滤电力系统的输入数据来得到必须数据. ﹡模型更新代理:这种代理更新当前实时模型并检查决策层的计划(命令)是否反应系统的当前状态.﹡命令翻译代理:决策层的命令被翻译后识别成具体的动作.﹡事件鉴定代理:当这个代理发现扰动,它检查网络的停机范围.﹡弱点评估代理:一组弱点评估代理持续分析系统弱点并计算出弱点索引.每个代理也考虑到潜在故障监视代理所监控的潜在故障.﹡通讯弱点评估代理:该代理持续监考网络通讯状况或从通讯代理传送的请求.计算通讯弱点索引并将其传送到通讯代理或事件检查代理.﹡通讯代理:当通讯系统变得脆弱,自愈合代理能控制网络中的路由器,使危急控制信号能有高优先权得到处理.﹡重置代理:该模型包含自愈合算法,能在系统处于脆弱状态时施行例如绝缘控制或负载切断等重置动作.Fig. 2. The Software Agents in the SPIDMAS.﹡潜在故障监控代理:该代理持续监控电力系统中的故障来源(例如:继电器,发电机和负载),来确定弱点来源.﹡复位代理:该代理以运用一般复位方法的复位算法为模型.﹡计划代理:该代理解决由决策层中各代理做出的计划和决定间的冲突问题,同时鉴定最佳的计划或决定切换顺序.V.SPIDMAS中代理间的合作性交流即使每个代理间是互相独立的,一个多代理系统能通过合作性交流来达到全局目标.本节讨论合作性交流来证明整个系统如何运用自愈合策略使电力系统减少弱点.本节中所有提到的代理示于图2.下面的交互作用按照FIPA规范[7]编码.﹡反应层的交互作用保护代理检测故障并采取相应控制信号来隔离故障.故障事件被转椅到故障隔离代理.上标…S‟代表发送代理, …R‟表示接受代理.首单词表示通讯行为的关键词,引用符号中的词表示交互作用的主题.Inform{保护代理(S),故障隔离代理(R),”故障事件”}﹡协调层的交互作用模型更新代理时刻根据和事件/警报过滤代理来更新电力系统模型.一旦命令解释代理收到决策层的计划,命令解释代理要求模型更新代理检验该计划.模型更新代理把正确计划提供给命令解释代理.如果该计划过时,命令解释代理要求事件/预警过滤代理去触发决策层的代理修改该计划.下面的关键词(SK)是一种次交流动作关键词,表示交互作用的目的.一下交互作用能用如下公式表示: Inform {Event /Alarm Filtering Agent …s), Model UpdateAgent(R), “current states of the power system‟~Request {Command Interpretation Agent(s), ModelUpdate Agent …R,) Check __Validity(sK), …plans”)通知{事件/预警过滤代理(S),模型更新代理(R),”电力系统现状”}需求{命令解释代理(S),模型更新代理(R),检查合法性(SK),”计划”}﹡决策层的交互作用一旦事件检查代理被触发,它要求弱点评估代理计算弱点索引(VI).同时,潜在故障监控代理提供弱点区域和潜在故障信息给弱点评估代理.弱点索引被发送到事件检查代理并发送到其他代理(例如重置代理或复位代理).重置代理提供的自愈合动作被传递到计划代理.在计划代理安排好计划的最佳顺序后,它将计划发送到协调层的命令解释代理.需要注意的是,通讯弱点评估代理也计算一个通讯弱点索引并要求通讯代理去识别一个预防/纠正动作,以使通讯系统故障的影响最小化.一些交互作用方程式如下:Request {Event Identljication Agent …s), VulnerabilityAssess ment Agent(R), Calculate VI(SK),“virtual model of the power system‟~ Broadcast {Event Ident@cation Agent …s), “vulnerability index‟}Submit {Reconfiguration Agent …s), Planning Agent(R),…>lans”)需求{事件检查代理(S),弱点评估代理(R),计算VI(SR),”电力系统虚拟模型”}传播{事件检查代理(S),”弱点索引”}递交{重组代理(S),计划代理(R),”计划”}VI 结论SPID多代理系统要达到下列目标:﹡有能力从不同来源获取并翻译实时信息.﹡有快速计算电力和通讯系统弱点的能力,来减轻故障的影响.﹡能根据系统评估调整保护装置的性能﹡能运用预防性和纠正性的自愈合动作来重组电网,一般的,一个能源管理系统(EMS)控制中心鉴别弱点来源,并采取措施使系统安全.然而,当一个电力系统的大小和结构快速变化时,EMS系统的开放性和弹性很有限.SPIDMAS的主要目的是运用多代理系统技术使自治代理能快速采取本地动作,自愈合计划能通过合作/交互作用代理来提供.本论文也检查了FIPA通讯语言在代理间交流的可行性.既然每个代理独立运行,系统能有效运行.例如,反应层的代理能最小化干扰的冲击,即使决策层的代理无法提供自愈合动作,反之宜然.多代理系统中的代理需要系统的重要知识和信息.在开发阶段,组队合作难以决定.多代理概念并没有减少常规算法在电力系统分析中的应用;它的目标是提供组队策略来解决动态环境中的复杂问题.VII. ACKNOWLEDGEMENTThis research is sp onsored by Electric F‟ower Research Institute and the U.S. Department of Defense through the Initiative on Complex Interactive Netwcmks / Systems(W08333-01). The authors would like to acknowledge the contributions of the APT Consortium team members and the guidance from Drs. Massoud Amin and Robert Launer. The authors also thank Dr. Jal.nes McCalley and Mr. Vijayanand Vishwanathan at Iowa State for their contributions in the development of the proposed multiagent technology.VIII. REFERENCES[1] C. C. Liu, J. Jung, G. T. Heydt, V. Vittal, and A. G. Phadke,“Conceptual Design of the Strategic Powe- Infrastructure Defense(SPID) System;‟ IEEE Control System Mogazine, Aug. 2000, pp.40-52.[2] A. G. Phadke, S. H. Horowitz, and J. S. Thorp, “Anatomy of Power System Blackouts and Preventive Strategies by Rational Supervision and Control of Protection Systems;‟ 0RNL/Sub/89-SD630C/1, Prepared by Virgima Polytechnic and State University for Oak Ridge National Laboratory, Martin Marietta Energy Systems, Inc., Jan. 1995.[3] C. W. Taylor, “The Future in On-Line Secur ty Assessment and Wide-Area Stability Control,” IEEE Winter Meefmg, Jan. 2000.[4] R. L. Grossman, A. Nerode, A. P. Ravn, and H. Rischel, Hybrid Systems, Springer Verlag, 1993.[5] Western Systems Coordinating Council, Disturbance Report for the Power system Outage that Occurred on the Western Interconnection, Aug. 10, 1996.[6] Y. Labrou and T. Finin, (Feb. 1997). A Proposal for a new KQML Specification, Computer Science and Electrical Engineering Department, University of Maryland. [Online]. Available:/kqml[7] L. Chiariglione, FIPA 98 Specification, Foundation for Intelligent Physical Agent, [Online].Available:www.cselt.it/fipzdspec/fipa98/fipa98.htm[8] R. A. Brooks, Intelligent Without Reason, Massachusetts Institute of Technology, AI Memo Number 1293, Apr.[9] P, Jackson, Introduction to Expert Systems, Addison-Wesley,1983.[10] M. Wooldridge, “Agent-based Software Engineering;‟ IEEE Proceedings of Sofware Engineering, vol. 144,Feb. 1997, pp. 26-37.[11] N, R, Jennings, K, Sycara, and M. Wooldridge, “A Roadmap of Agent Research and Development:‟ Autonomous Agents and Multi-Agent Systems Journal, vol. 1, 1998, pp. 7-38.[12] J. Ferber, Multi-Agent Systems: An Introduction to Distributed Artlflcial Intelligence, Addison-Wesley.[13] R. A. Brooks, “How to Build Complete Creatures Rather Than Isolated Cognitive Simulators,” Architectures for Intelligence,1989, pp. 225-239.[14] L, H, Fink, K. L, Lieu, and C. C. Liu, “From Generic Restoration Acti ons to Specific Restoration Strategies,” IEEE Trans. Power Systems, May. 1995, pp. 745-752.IX. BIOGRAPHIES Juhwan Jung received his BS and MS degrees in 1990 and 1992, respectively, from Sung-Kyun-Kwan University, Korea. He was a research engineer atLGIS ffom 1992 to 1997. He is a Ph. D. candidate at the University of Washington. His areas of interest include power systems and AI system applications. Chen-Ching Liu received his Ph.D. from University of California,Berkeley. He is currently Professor of EE and Associate Dean of Engineering at University of Washington, Dr. Liu serves as Director of the Advanced Power Technologies (APT) Center and Electric Energy Industrial Consortium (EEIC) at the University of Washington. He is a Fellow of the IEEE.。

微电网孤岛运行时的频率控制策略一、概述随着分布式可再生能源，如太阳能和风能的大规模并网，微电网作为一种能够整合这些分散能源的有效方式，正日益受到关注。

微电网不仅可以提高能源利用效率，降低传输损耗，而且能够在主电网发生故障时，以孤岛模式独立运行，保证关键负荷的连续供电。

微电网孤岛运行时的频率稳定性是一个亟待解决的问题。

由于分布式电源的随机性和不可预测性，微电网中的有功功率和无功功率的平衡容易受到影响，从而导致频率波动。

研究微电网孤岛运行时的频率控制策略，对于提高微电网的稳定性和可靠性具有重要意义。

本文旨在探讨微电网孤岛运行时的频率控制策略。

将简要介绍微电网的基本结构和运行特性，以及孤岛运行时面临的挑战。

将重点分析几种常见的频率控制策略，包括基于下垂控制的策略、基于有功功率和无功功率控制的策略以及基于储能系统的策略。

将讨论这些策略的优势和局限性，以及未来可能的研究方向。

通过本文的研究，期望能为微电网的频率控制提供有益的参考和启示。

1. 微电网的定义与特点微电网（MicroGrid），也称作微网，是一种由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组件构成的小型发配电系统。

这种系统是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统，通过其内部的控制和管理机制，实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等功能。

分散化：微电网的能源和负载分布在不同的地点，减少了对传统大电网的依赖，提高了系统的可靠性和灵活性。

可靠性高：微电网中的设备可以互相备份，当某一设备出现故障时，其他设备可以迅速补充能量，保证微电网的正常运行。

节能环保：微电网中的能源来源多种多样，如太阳能、风能、水能等可再生能源，符合节能环保的理念。

灵活性强：微电网既可以独立运行，也可以与主电网相连，实现能量互补和互联互通，具有较强的适应性和灵活性。

经济性优：微电网的建设成本相对较低，能源使用效率高，可以在一定程度上降低用户的能源成本。

电气工程中多代理系统的应用在当今电气工程领域，多代理系统（MultiAgent System，MAS）的应用正逐渐成为一项关键技术，为解决复杂的电力系统问题带来了新的思路和方法。

多代理系统是由多个具有自主性、交互性和协作性的代理组成的分布式系统，每个代理能够感知环境、做出决策并与其他代理进行通信和协作。

多代理系统在电气工程中的应用领域广泛。

在电力系统的运行与控制方面，它发挥着重要作用。

传统的集中式控制方式在面对大规模、复杂的电力网络时，往往存在响应速度慢、适应性差等问题。

而多代理系统的分布式特点，使得各个代理能够根据本地信息快速做出决策，从而提高系统的响应速度和稳定性。

例如，在电力系统的电压控制中，不同区域的代理可以根据本地的负荷变化和电压情况，自主地调整无功补偿设备，实现区域内的电压稳定。

在电力市场中，多代理系统也具有显著的应用价值。

随着电力市场的不断发展，交易主体日益多元化，交易规则也越来越复杂。

多代理系统可以模拟不同市场参与者的行为，如发电企业、供电企业和用户等。

每个代理根据自身的利益和市场规则进行决策，通过与其他代理的交互和竞争，实现电力资源的优化配置。

这有助于提高电力市场的效率和公平性，促进电力行业的健康发展。

在智能电网的建设中，多代理系统更是不可或缺的一部分。

智能电网要求实现电网的智能化监测、控制和管理，多代理系统可以将电网中的各种设备和系统视为不同的代理，实现它们之间的信息交互和协同工作。

例如，智能电表作为一个代理，可以实时监测用户的用电情况，并将数据上传给电网控制中心的代理；分布式电源的代理可以根据电网的需求和自身的发电能力，灵活调整输出功率。

多代理系统在电气工程中的应用具有诸多优势。

首先，它具有良好的适应性和鲁棒性。

由于系统中的代理能够自主决策和应对局部故障，因此当系统发生局部故障或异常时，其他代理可以迅速调整策略，保证整个系统的稳定运行。

其次，多代理系统能够实现分布式计算和控制，降低了对中央控制节点的依赖，提高了系统的可扩展性和灵活性。

浅谈微电网中多代理系统的应用摘要：微电网是一种完成度很高的可再生能源集成方案，拥有光明的未来；多代理系统是一种新型的智能体集合，可以在拓扑结构上对微电网中的设备进行完全覆盖，其运行模式的切换能力能够满足微电网的多种需求，而分布式计算能力能够在未来实现更智能的微电网功能。

因此，以多代理系统为基本功能平台，开发优良的各类功能，将会促进微电网和智能电网技术的发展。

本文就针对微电网中多代理系统的应用进行了分析，以供参考。

关键词：微电网；多代理系统；应用微电网技术拥有光明的前景，鉴于其相对于传统电网的特殊性，开发并完善满足微电网监视、控制和优化等各类需求的功能平台关系到此项技术的可用性，对其发展有着至关重要的作用。

由传统电网中各节点的交互方式引入的集中式功能平台完全依照网络中枢节点的命令和决策进行统一行动，行动快速且具有全局视野。

但由于中枢节点在正常运行模式下的控制和运算负担已经较重，集中式功能平台无法响应微电网中各种不同设备的个性化需求，降低了微电网运行的灵活性；新兴的分布式平台中每一个节点完全对等，能够胜任更加灵活的协作方式。

但在进行微电网控制时，分布式功能平台中没有节点拥有整体的控制权限，无法为微电网提供有效的全局控制，难以满足实际的控制需求；多代理系统（Multi-AgentSystem，MAS）是一种全新的智能体集合，其基本架构为每一个下层Agent 拥有完整的智能，可以独立行动；若干下层Agent听从一个上层Agent的指令，从而可以配合上层Agent的调度实现全局性的行动。

这种结构使得MAS兼具集中和分布式平台的优点。

MAS很适合作为功能平台为微电网服务。

针对其实际运行需求开发和完善MAS平台的功能，可以大大提高微电网技术的可用性，并推动未来智能电网技术的发展。

为此，本文基于多代理系统（MAS）构建了微电网控制系统。

1系统结构及通信方式本文提出的基于MAS的微电网控制系统共分为3层，即元件Agent、微电网Agent、上级电网Agent。