电气082-200809142-成强-翻译译文

兰州交通大学毕业设计（论文）英文翻译中文基于控制结构的微电网研究窦春霞，靳世久，姜国涛，薄志谦摘 要本文介绍了一种类似于我们身体的动力系统一样的能够连接主要的动力网络或者能够独立提供能源系统的微网控制方案。微电网的特点目前正在讨论和研究之中。基于控制结构的微电网体系已经提出。关键词：分布式发电；微网；代理人；MAS1 前言微型电网是由一串互相联系的分布式发电系统，负荷和由通过输电网相互联系的可控负荷或者是发电机组成的中间储能单元组成。微电网仅仅通过一个共同耦合点或者是PCC(Programmable Computer Controller, 可编程计算机控制器)连接到电网。这种概念的重要目的是减少高分布式发电机的渗透造成的对配电网络的电能质量问题。另一个主要的目的是对敏感负荷提供高质量和可靠的能源供应。微电网的构成可以是物理上彼此靠近或者是地理的分布。很明显，这种电源生产系统的分布式和自主式需要控制系统。实施代理技术和基础设施的电网，特别是MAS似乎是很有希望的。在配电系统故障管理中，分配问题是相当有效的。配电网管理复杂问题的分配方式接近于相关重要领域的MAS的应用，即分布式解决分布式问题。在本文中，介绍的是一个多主体系统的实施(MAS)对一组小功率生产单位的控制，这可能是一个微电网的一部分。代理技术的主要特点首先在微型电网的背景下讨论。之后才提出了微型电网的控制框架。2 代理技术与微电网代理是自主的，可以表现在他们的内部控制状态。虽然没有一个专门的定义什么是智能代理然而描述智能代理有一个共同的观点是把他们作为一个软件：自主（操作不直接干预，有某种对自己控制自己的行动），积极性（外部事件作出反应，但也有目标导向的行为）和社交能力（配合其他一些语言沟通方法）。一个代理就是一个软件抽象的类型。而不是定义在方法上属性上，代理指的是其行为和本体。多代理系统(MAS)的分布和智能的硬件和软件代理网络一起工作，以实现其全球目标。虽然每个代理是高智能的但是仅有的当地知识限制了他的能力，就可能没有能力去实现全球化这个复杂系统的目标。代理是一台电脑系统在某些环境自动行动的能力。一个平台就是一个软件在一定的环境中代理运行。它包括机器，代理系统，代理管理系统和代理商。微电网能够操作发电模式或岛屿模式，在发电模式中，微电网任选铸件孔穴或功率供应于主站输电网，这取决于他的产生形式，混合负载和市场政策的实施。无论基本输电网何时产生能源质量，微电网都能够将主站输电网断开。微型电网元件可控制使用一个分散式决策过程，为了平衡来自于微电网的能源需求，分散化的度可能从完全使分散的方法或使用阶层的控制方法而改变。后者利用了一个能够控制微电网的所有元件并作用于中央的控制器(微电网中心控制器或MGCC）。MGCC能够最优操作微电网，它也有能力履行管理层的需求。当一个集中化的微电网所连接的大块功率被断开，或者它创造在一个无连接的大块功率网络上，此时它必须通过一个负载运转，这个负载在内部有预先定义的界值（选择性散布），同时发电机必须维持相位和频率在彼此同步，从事负载的内部界值。因为有一个中央的代理权，官方相位和频率的控制能够被中心处理。为同种的有关设置与困难在中心受约束的能力制度已经被定址，但是非计划性的添加或容量遗迹的排除是困难的。这被称为“即插即用”(通常简称为p&p），如果特定的惯例被跟随，微电网能当做一个随插即用来源的集合物件被操作（负载天生本质上就是即插即用；一个能力制度的适当运算，大部分是关于面对无训练的负载变化的管理来源）。在小的中间标度外壳，有效的“岛”，当大量的能力被严格的因为性质而坚决的被预先在中心拥有或进行设施处理，在中心受约束的加倍性质，它被设计为支援的负载，和负载如何在这种条件下一定被支援的需要。岛国力栅极的部分维持是一个更困难的问题，不只因为负载的协调和代理的重要改变，为网络技术上接受可观的拓扑变化进行挑战，而且由于立法机构、程序上和金融问题上，开始活动与一个合作管理系统，在预先准备好的合同保护下冲向每个指定时刻。图1 微电网的实例当一个反常状态在栅极中发生时，微电网应该分离。它移转到运算的岛模式，而且微电网面对有下列的问题：(1) 功率质量；(2) 电压和频率管理；(3) 供应与需求间的平衡；(4) 微电网中的通讯元件；(5) 微能源发行。必需的是，微电网和储存设备间彼此合作来维持微电网岛屿的完整性。3 用于微电网的多智能体系统框架MAS理论似乎作为微电网的运算和控制的一个非常有用的工具。在继续这一个构架的说明之前，提供代理程式理论的主要理论原理上的短描述是有用的。MAS的主要元件是在没有实际的存在，是一个作用于实际环境的实质或虚拟的代理程式。在这种情况下，实际的实质是电源，举例来说就是微型涡轮机和虚拟的发动机的一个软件投标到能量市场。一个代理程式有能力在环境中行动，代理程式的方法是以它的作用来取代它的环境，它的生产变更其他单位的设定点，更改为一个柴油发电机在毗连的公共汽车和比较全球性的观点变化中来变更电压层次系统的保证层次（举例来说是影响在外壳短路系统的稳定度）。代理程式彼此沟通，而且这是它们能够在环境中运行的一部份，考虑含有一个风产生器和电池组系统：电池组系统接收很多来自于风力涡轮机的能量来进行充电和及时提供无风情况下的系统返回。为了要达成这一操作，由于在不同环境的改变下，如果两个代理在无协调下独立运行，那么两个代理必须互换各自的信息，而且当然，这是一个作用的型态。代理程式有特定层次的自治，方法是他们能作出一个没有中央的控制器决断或者指挥的达成，他们因一系列趋向而被驱使。因为电池组系统可能趋向是：“电池要价当对于kWh的价格是低的，而且电荷状态也是低下的”。系统决定该何时启动，以它自己的尺和目标为基础的休整，而且不藉由一个外面的指令。此外，每个代理程式的自治都被讲到它持有而且使用的资源。这些资源可能是一个柴油发电机的燃料，通信波道的带宽或处理机的时间。代理程式的另一个重要特性是他们有部份或完全没有环境的表示法。举例来说，在一个能力制度产生器的代理程式中只在它自己的总线知道它的电压层次，而且也许它能估计什么正在一些特定的公共器件中发生，但是它不知道什么正在整个的系统中发生。这是MAS理论的核心，因为目标将用最小的数据交换和最小的计算需量控制一个非常复杂的系统。系统藉由一个外部传统法表示数据库取代计划及程序安排的关系，但是不含预定计划本身。这方法允许不同的代预定计划运算法则或者战略在研究期间被用当经营制度遗迹不修改的时候。同样地，负载控制动作（两者的移转和削减）已经在一个分开的DSM（需求侧管理）研究上被发展，但是只有数据结构和通信基础设施已经被带给代理程式软件。每个能量在微电网的资源和负载被表现，如同一个在系统中为所有的不同元件提供一个共同的通信界面的自治代理程式。针对被表现的能量控制策略资源或负载在代理程式的软件完全地被吸收，因此它也叫做“控制媒体”。藉由涉及一部分分开的计算机的每个控制媒体以达成能量系统的分配。基于代理方法促进自我组织。因为每个代理程式都是独立的，一经它参加系统，逻辑对其他现有的代理程式将通过界面本身促使它。给界面的一个通常的方法是透过一个代理程式对一个通常的目录登记他们自己的目录服务，然后自我组织他们的使用率。能量让代理程式成为对微电网的可测量性和自我识别性得到了提升。自从系统成为自组织的，代理就没有了数量的限制和次数的限制，在参与微电网的方面。如果一个代理程式去脱机，其他代理程式能够应付那一个代理程式的损失而重新组织系统。MAS结构被设计如图2所示，MAS在微电网内获得数据的来源而且参数传送到微电网，MAS通过功率追踪，恢复功率计划信息和发送设定值到发生器，并且依据分析设计的原定目标和真实测量值在计划表上进行适当修改。 图2 基于多代理的控制框架图2的每个代理程式的描述如下。数据采集式代理（传感器代理）：它负责获得测量值原始数据（有功和无功功率、频率、电压和状态）。这项制度通过输电网开关状态实时数据获得以及电力网的参数改变，一旦开关状态和电力网参数改变，系统将会立刻启动显示器代理程式监控、监听和控制或保护与调节体以及最终和最佳化代理同时运行的微电网。维护及诊断代理：它负责拓扑结构分析和描述微电网。这是系统工作的基本组成部分。微电网的组成成分(有关增益DG的保护值，路由器选择，转换，开关，线路等)，通过时的不同情形（如额定功率），作为一个完整表达的操作（如流畅性、闭合性）。微网模式的知识被用于法律、相关范畴（等级）的设计图或者结构体的实现等一系列面向对象的知识。拓扑学分析是以对来自于传感器代理的数据功能分析为基础的，并且整体微型电力网被分成相对独立的局部微型电网子系统。调控性代理：它主要用于控制其他局部微型网络子系统的开关状态和交互式调和。透过通信，它能感觉外部的环境，而且与外面的环境互动，并过滤和分类信息，传送给推论组件；基于历史的经验和知识库知识推论的推论模组，根据保护请求的作用、选择性、液体和灵敏度的可靠度，依照说服估价及分析的特定标尺，利用外部环境对选择保护模块的最终和最好的主程序及主控制组件作决策。核心代理通过连续的学习和记忆，渐渐地提高他们的理解能力。在实际操作过程中，如果遇到类似的问题，自主代理将在自己知识之下提供最好的选择项给使用者。监视器代理：代理程式能够通过前方数据采集组件探测微电网开关状态及各参数。系统方面改变的缺乏，以至于一部分组件处于睡眠状态，一经被发生它的变化立刻启动维护诊断代理程式和控制代理程式，标注和检查防护体系的数值，而且同时依照使用者的不同将内部情报或警告回输传送到使用者的公司。代理程式使用他们的知识采取对应的措施。只有外面的环境变更，系统才能运行，从而减少计算机存储器的占有率而且减少使用者的干预。系统构架中也有其他代理程式。这单元解释上面介绍到的大部分代理系统的一般表示法。一个重要的设计方案是如何为每单元选择一个协调战略，各部分之间协调为了满足系统的能量需求，和完成系统的分散控制。协调战略定义为代理商间的互相交流在一个共同的通讯构架中。代理商间的所有讨论简单的开始了，通过一个请求代理请求另一个代理为了一个被提议的合同，从而提供许多商品。与此同时，勉强成为回国后的获奖合同以最小的代价或履行其他的目的。基于更多复杂谈判的系统可能导致费用的降低：然而，简单合约网络足以演示分