电力经济智能模拟实验室研究

对电力经济中的一些半结构化问题(政策研究)在计算机上通过人机交互的方式进行模拟实验，这是十几年来许多学者一直思考的问题。学者们分别从人工智能、神经网培、模糊数学、Agent等多个方面研究。探讨提高计算机的智能水平，取得了一定的进展和成果，随着计算机的发展及方法论的创新，它将成为现实。通过综合人工智能，神经网络、模糊数学等方法的特点，以智能工程及智能空间为理论框架，将政策实验归结为智能空间中的问题求解，达到在计算机上通过人机交互的方式进行横拟实验的目的。研究了建立电力经济智能模拟实验室的思路与框架，在实验案例中对电力需求侧管理的政策进行模拟实验，观察分析其实施效果，供决策者参考。     

基于多智能体的电网操作票自动生成系统

电气操作票制度是电力系统运行管理中一种防止误操作的安全有效措施。根据县级调度中心的特点,设计了一个功能完备的电网调度操作票自动生成系统,同时将多智能体理论应用于操作票自动生成系统中,建立了多智能体模型。在此模型的基础上,重点研究了多智能体与SCADA系统之间的通信机制,研究了多智能体间的协作控制策略和通信协调机制,实现了多智能体间的协作开票功能,并将其应用于某县级调度中心。实践证明了该多智能体模型的有效性和实用性。     

智能工程及其在电力发展战略研究中的应用

提出了智能工程的基本概念一将人工智能、神经网络及模糊系统３种方法结合起来,求解问题时可共享其优点,避免其不足。研究了智能工程的基本理论－智能空间及相关定理,建立了智能空间的理论框架,并以此为基础,研究了电力发展战略问题的求解思路及方法,使其既可以简化求解过程,又能保证发展战略的可行性。     

基于多智能体和专家系统的电网智能报警系统研究

为了快速、高效、智能化地处理电网报警信息,开发实现了基于多智能体和专家系统的电网智能报警系统.该系统采用决策树理论和粗糙集理论对电网报警信息处理的规则进行学习挖掘,以这些规则为知识库构建报警信息处理专家系统,对报警信息进行噪声滤除和逻辑推理等智能化处理;采用多智能体技术将报警信息处理过程划分为多个智能体,在协作协调、数据共享和通信机制等方面进行了研究,使报警信息的处理过程高效迅速.该系统已应用到甘肃定西地区电网,运行效果表明了系统的实用性和有效性.     

智能工程理论扩展及其在电网规划中的应用

智能工程(intelligent engineering,IE)是将一般智能方法综合的理论,目前已发展了智能路径、智能空间及a－优越解几个重要概念。市场机制下输电规划问题是研究的难点,任何单一的输电规划方法都无法解决含多个目标的电网规划问题,智能工程为之提出了解决思路。该文在将智能工程应用于输电系统规划问题中,指出智能工程对于市场机制下含多个目标的输电规划是适用的。根据规划需求将智能工程理论进行扩展,提出智能优化论,定义a－优化解的概念,提出最优解定理和a－优化解定理;提出智能工程代数学,给出a－优越解的表述及解法,定义两类智能算子并给出其运算性质。最后通过IEEE-30节点算例验证该方法的有效性。     

考虑需求方响应资源的智能输电网扩展规划

以智能工程理论和不确定理论机会测度为基础,扩充了智能工程优化理论,提出了智能工程优化协调算子、机会路径和αβ—机会解。将风电出力视为随机变量、将需求方响应资源视为模糊变量,对智能输电网规划问题进行智能工程混合模型建模,并采用分层协调机制求解,通过各参与方的交互协调得到满足各方目标的智能工程机会解。利用IEEE 30节点系统算例对所提方法进行验证,结果表明,分层协调求解算法可有效处理电网规划中面临的多重不确定性,考虑需求方响应资源的电网规划统筹考虑了各方利益,规划效果更优。     

电力需求侧管理投入补偿机制研究

有效的电力需求侧管理项目可以带来电力成本节约及能源节约及保护环境的效益。针对我国电力需求侧管理(DSM)投入补偿机制存在的问题,采用有无对比法分析DSM项目实施效益的分布情况。根据福利经济学中对经济活动外部性的补偿原理,提出在我国建立局部受益对口补偿和社会受益政府补偿的DSM投入补偿体系的观点,并对有效DSM项目投入补偿的主客体、补偿强度和补偿方式进行系统研究。     

基于多智能体建模的经济–电力动态模拟系统

运用多智能体(multi-agent)建模方法构建了行业、市场、政府、居民4类智能体,并进行经济–电力动态模拟系统的机制设计。通过智能体的协作与交互模拟经济个体行为的变化,从而模拟宏观政策对经济及电力需求的影响。系统采用半开放式设计,必要时专家可以将自己的智能赋予开放式智能体(open-agent),提高了有关智能体(agent)的智能性。针对国际金融危机对2008年中国经济及电力需求的影响进行模拟,结果表明所构建的模型充分反映了宏观政策和电力需求的关系。因此,给决策者提供了一个有效的经济–电力政策分析工具。     

基于智能电网需求侧管理的多零售商实时定价策略

智能电网中需求侧管理(demand-side management,DSM)是一种改变和促进电力消费,提高电网可靠性的重要机制。实时定价是最重要的DSM策略之一。在电力市场中,电力零售商从电力供应商处采购电力然后将其出售给用户,因此对零售商来说进行有效的电力采购和价格决策至关重要。文中针对服务不同类型用户且共存于多个地区的不同电力零售商使用实时定价需求侧管理方案提出一种动态博弈决策机制,建立Stackelberg动态博弈模型分析不同电力零售商之间实时定价策略互动并得到均衡解。仿真模拟结果验证了所提出模型的有效性以及相关参数对电力采购及价格决策的影响,更好地诠释了智能电网中实时定价的动态过程。     

智能工程在电力-经济模型中的应用

人工智能（ＡＩ）,神经网络（ＮＮ）和模糊数学（ＦＳ）在近几十年中得到了研究,并且在许多领域取得成功,但这三种技术在着各自的优缺点,智能工程（ＩＥ）的主要意图就间在角决工程问题时将这三种技术组合起来,取长补短,ＩＥ和有关定义的在以前的章中曾讨论过。在此中,将构造一人应用ＩＥ的计算机模型。该模型被用来研究经济和技术策略对发展中国家实现电气化的影响,将智能工程作为基础的组成部分进行定量分析只是最初的     

Demand Side Management for Stand-Alone Microgrid Using Coordinated Control of Battery Energy Storage System and Hybrid Renewable Energy Sources

Abstract

Distributed generation with battery energy storage (BES) system is an alternative solution for stand-alone AC supply systems. This article addresses the issue of voltage variability of stand-alone microgrid with the adoption of intelligent micro-source controllers. The high energy density of the BES system is used to compensate the voltage fluctuation. A control mechanism is designed to regulate the flow of electrical energy from BES system. The control structure of DC–AC microgrid integrated with BES system is proposed, and the study is extended to explore the mechanism of demand side management (DSM) with the incorporation of voltage-droop characteristics. The BES system is interlinked to maintain the voltage to a desirable range and the proposed work is intended to show the introductory concept on DSM accomplished through voltage-reduction at the consumption-side. The proposed control strategy not only achieves frequency-regulation in adherence to IEEE Standard-1547, but also maintains customers’ quality of service while customizing voltage for regulating DSM. The basis of regulating the nickel-metal-hydride battery is state-of-charge of BES system and voltage generated by the hybrid sources consist of photovoltaic and wind energy systems. The adequacy of the proposed control scheme with BES-module is validated using time-domain simulation studies considering voltage-dependent-loads.     

电力系统智能型调度

介绍了电力系统智能型调度的定义,总结了电力系统中传统型调度、分析型调度、决策支持型调度、智能型调度的发展历史,比较了各个阶段的电力系统调度的特点,显示了智能型调度的优越性.针对目前复杂电力系统快速发展与电力体制改革不断深入的特点与要求,结合我国实际情况论证了实现电力系统智能型调度的必要性和可能性.设计了电力系统智能型调度的集中-分布式框架,指出多代理技术是实现这一框架的解决途径之一,采用了执行Agent、监督Agent、寻优Agent、协调Agent、中央Agent的5层体系结构.对电力系统智能型调度的系统在线监控、系统分析与评估、故障预警与处理、操作的形成与执行等主要功能进行了分析.强调了智能型调度在保持电力系统安全、经济、灵活运行方面的作用与意义.     

孤岛微电网分布式电压不平衡补偿控制策略

针对不平衡负载、故障等引起的微电网公共连接点电压不平衡问题,提出了一种基于多代理系统的分布式协调电压不平衡补偿控制策略。将微电网各分布式电源等效为多代理系统中的代理,利用领导节点产生只有少数代理能够接收的补偿信号参考,公共连接点电压不平衡补偿等效为各代理节点向领导节点同步的追踪同步问题。利用线性状态反馈设计了分布式控制率。该控制策略基于一个单向通信的有向通信网络,各代理只需处理本地及相邻代理信息。该控制策略避免了对集中控制器的依赖,提高了系统的可靠性。利用一个微电网测试系统对所提控制策略进行了验证,仿真结果表明所提控制策略能够有效抑制公共连接点电压不平衡度。     

可中断负荷管理激励机制的设计

可中断负荷管理（ILM）是供电公司在用电高峰时段为减缓电力供需紧张而实行的一种需求侧管理方法。在电力市场条件下设计了实施可中断负荷的激励机制,以克服因为信息不对称导致供电公司负荷调节能力下降、过多支付用户的中断赔偿等问题。引入信息经济学里的委托-代理理论,使得机制具有激励相容特性,激励用户上报真实的中断成本,从而优化供电公司的负荷分配、减少中断补偿。算例分析和仿真证明了陔机制设计的有效性。     

我国电力需求侧电价机制适应性分析

介绍了我国峰谷分时电价、两部制电价、可中断负荷电价等需求侧电价形成机制,通过对其适应性的分析,揭示了我国现行需求侧电价存在的主要问题,认为提升其适应性的重点是:强化两部制电价改善负荷特性的作用,完善DSM的投入补偿机制,建立与可中断负荷电价相配套的高可靠性电价机制。     

基于可再生能源消纳的欧洲需求侧管理经验与启示

介绍了德国、英国、比利时、意大利等欧洲国家需求侧管理（demandsidemanagement,DSM）项目的几个典型企业案例,其共同特点是结合可再生能源开展需求侧管理,均取得了不错的成效,为企业创造了可观的效益,这对于我国推进需求侧管理和促进可再生能源消纳等工作具有重要借鉴意义。结合我国电力需求侧管理进程,提出几点我国可以借鉴的应用机制,包括基于可再生能源的可中断负荷联动机制、辅助服务市场机制、自备电厂与可再生能源的发电权交易机制、需求侧分时电价机制,为深入推进我国可再生能源消纳提供借鉴。     

电力需求侧管理激励机制探讨

针对以电力公司为主体的DSM实施过程中,费用同收益具有“不同一性”的现状．在分析借鉴国外实施电力需求侧管理经验的基础上．设计图1套以电力公司为实施电力需求侧管理计划主体的激励机制,包扦投资回报和售电损失补偿机制．建立必要的奖励制度．建立DSM推广和扶持专项资金．推行节电招标制等。通过推行上述激励机制可以提高电力公司实施电力需求侧管理的积极性．提高用电效率,减少环境污染和用电浪费。     

基于多Agent的风力/太阳能互补发电场能量管理系统

为提高互补发电场能量管理的合理性,提出采用多Agent技术实现其能量的分布式管理。针对一个独立供电的互补发电场,设计该发电场能量管理系统的组织结构,构造其能量管理Agent的理论模型及各组成模块。在该系统中,Agent采用非固定主从式合作机制,并根据当前采样时刻的最大出力确定Agent之间的主从关系。讨论了能量管理系统中多Agent的协调和协作机制,在采用合同网合作方法的基础上引入市场竞争,通过招、投标确定有调节能力的从Agent。将微粒群算法作为Agent的决策算法,用以确定中标Agent的最佳调节序列,实现母线电压越限时的能量优化管理。最后,采用数字仿真证明了该能量管理系统的可行性。     

低压配电网智能型无功最优补偿控制器设计

基于相关理论原理和控制算法,采用DSP控制的硬件电路,设计了具有无功最优补偿功能的智能型控制器.阐述了智能型最优尤功补偿控制策略及系统的硬件结构和软件流程.现场挂网运行表明,该控制器能有效克服传统补偿方法易产生的投切振荡、过补、欠补等问题,具有高性能、低成本、高可靠性和灵活配置等特点.