《可重構的再生能源分散式發電系統的最佳化與協調控制》是依託華南理工大學，由曾君擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：可重構的再生能源分散式發電系統的最佳化與協調控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曾君
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
發展基於可再生能源的分散式發電技術是實現節能減排的重要舉措。可再生能源之間的最佳化與協調是保證分散式發電系統穩定運行需要解決的核心問題。本課題引入微電網的概念，將可再生能源（風力、太陽能和沼氣）、儲能裝置和負荷相結合，形成一個基於多智慧型體（MAS）技術的統一開放能量系統，以供需平衡、經濟和安全為目標，在動態環境下研究系統的協調最佳化問題。具體步驟為：①引入混合控制和強化學習理論，建立系統各節點Agent的微觀模型，根據環境和負荷變化，動態重構MAS。②引入時間維思想，提出短期-實時-校正三級協調控制整體框架，融合超前預測和滯後校正，解決系統複雜動態特性問題。③採用Agent組織、群集智慧型算法和組織增長模型，完成實時最佳化調度中協調策略的研究和實現。④採用群集智慧型和熟人策略，分別完成短期最佳化調度和校正控制中協調策略的研究和實現。⑤進行仿真和現場實驗，驗證所提出方法的合理性和有效性。
結題摘要
針對系統特點，採用分層混合控制策略，提出了一種新的最佳化與協調控制體系結構。基於MAS技術建立了系統模型，包括Agent微觀模型，MAS巨觀模型，確定了系統的協調控制框架。其中：創新性的引入“參考狀態”，解決儲能Agent和大電網Agent同時存在電源和負荷兩種角色問題；並提出了將“智慧型混合控制”核心嵌入Agent，建立了一種新的Agent 微觀模型；提出了節點的狀態及轉換機制，解決了節點運行情況複雜多變的問題；建立了動態層級MAS體系結構；在靜態層面提出了三層最佳化與協調過程，動態層面提出了“短期—實時—校正”多時間尺度的滾動最佳化協調框架。建立了多目標最佳化函式，套用整數規劃完成了各發電節點的狀態預設，實現短期最佳化；通過改進的遺傳算法，完成了實時各節點的實時出力最佳化，通過“熟人”策略完成當某節點突發故障退出時，就近節點的接入。為了驗證調度框架的正確性，尋找最佳化過程可能出現的死鎖和衝突，建立了最佳化與協調過程的Petri網模型，驗證了其可達性、有限性和活性。並初步開發了基於JADE的MAS系統。總的來說，本課題按要求完成了研究計畫。在理論上，提出了一種適合於多種可再生能源的分散式發電系統運行協調和管理的框架。已發表論文14篇，其中國際期刊1篇（SCI收錄，IF 2.554，自2011年5月發表以來他引7次），國內期刊8篇（EI收錄2篇），會議論文5篇（均為EI收錄），獲批專利1項（實用新型）。目前，申請專利2項（已受理公開），已投稿國際期刊IEEE Transactions on Power Electronics 1篇（狀態major revision），已投稿國內期刊《儀器儀表學報》1篇（審稿中），國際會議IEEE PES General Meeting 1篇（審稿中），擬投稿國際期刊1篇（已完成寫作，正在進一步的英文修改中）。在工程套用上，已與廣東省珠海市興業太陽能科技公司達成了共同研究意向，正在進一步完善能量管理系統，準備用於東澳島的微電網實際運行管理中。此外，在課題研究成果的推動下，項目主持人曾君先後獲得了中國博士後科學基金特別資助和廣州市科技攻關重點支撐項目的資助進行後續研究，並在2010年晉升為副研究員，碩士生導師。目前已協助培養碩士研究生3名，指導碩士研究生2名。
