郝雨辰，吳在軍，竇曉波，胡敏強(qiáng)，李 桃，趙 波

（1.東南大學(xué) 電氣工程學(xué)院，江蘇 南京 210096；2.江蘇省電力設(shè)計(jì)院，江蘇 南京 211102；3.浙江省電力試驗(yàn)研究院，浙江 杭州 310014）

0 引言

微電網(wǎng)將一定區(qū)域內(nèi)分散的分布式發(fā)電系統(tǒng)組織起來(lái)形成一個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)化供應(yīng)系統(tǒng)，既可獨(dú)立運(yùn)行，也可通過(guò)公共連接點(diǎn)PCC（Point of Common Coupling）直接與低壓配電網(wǎng)連接，與大電網(wǎng)互為支撐，能滿足用戶對(duì)電能安全、穩(wěn)定和多樣化的需要[1-4]。

目前微電網(wǎng)的控制方式主要包括主從控制、對(duì)等控制和基于多代理（multi-Agent）系統(tǒng)的控制[4-6]，其中multi-Agent系統(tǒng)的分布性和智能性符合微電網(wǎng)的特點(diǎn)，因此被廣泛用于微電網(wǎng)的運(yùn)行控制中?；诮y(tǒng)一信息模型的代理（Agent）之間的通信是multi-Agent系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。IEC61850作為電力公用事業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為電力系統(tǒng)無(wú)縫通信奠定了基礎(chǔ)，但將其應(yīng)用于微電網(wǎng)的研究尚不多見(jiàn)。

文獻(xiàn)[7-8]提出將multi-Agent系統(tǒng)和IEC61850用于變電站的廣域后備保護(hù)和信息一體化平臺(tái)的設(shè)計(jì)中。文獻(xiàn)[9-13]介紹了multi-Agent系統(tǒng)和IEC61850的兼容方法：文獻(xiàn)[9]提出將IEC61850中的邏輯節(jié)點(diǎn)直接視為Agent；文獻(xiàn)[10]指出根據(jù)Agent的功能變化動(dòng)態(tài)分配相應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn)；文獻(xiàn)[11-13]研究multi-Agent系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)與IEC61850邏輯模型的融合，并直接依靠后者的底層通信。上述方法雖一定程度上解決了multi-Agent系統(tǒng)與IEC61850之間的兼容問(wèn)題，但弱化了multi-Agent系統(tǒng)的協(xié)商合作功能。

本文針對(duì)微電網(wǎng)復(fù)雜的運(yùn)行控制問(wèn)題，研究IEC61850和multi-Agent系統(tǒng)方法在微電網(wǎng)中的適用性以及兩者之間的兼容，特別是IEC61850的信息模型向Agent通信語(yǔ)言ACL（Agent Communication Language）的映射方法，使此信息模型成為Agent之間通信的統(tǒng)一參考，滿足微電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中各單元Agent之間合作信息的統(tǒng)一性和互操作性，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。

1 微電網(wǎng)模型

圖1為本文所建微電網(wǎng)模型結(jié)構(gòu)圖，包括微型燃?xì)廨啓C(jī)MT（Micro Turbine）、質(zhì)子交換膜燃料電池PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell）、光伏PV（PhotoVoltaic）電池、蓄電池等分布式電源和儲(chǔ)能單元。微型燃?xì)廨啓C(jī)具有運(yùn)行效率高、能量體積比大、輸出功率可控等優(yōu)點(diǎn)[14-15]，在微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行模式下，作為U/f控制的穩(wěn)壓電源；質(zhì)子交換膜燃料電池具有啟動(dòng)迅速、輸出功率可調(diào)節(jié)的特點(diǎn)[16]，在微電網(wǎng)系統(tǒng)中作為PQ控制的功率電源；光伏電池輸出受環(huán)境因素影響較大，通常工作在最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT（Maximum Power Point Tracking）[17]狀態(tài)。各單元通過(guò)電力電子變換裝置接入220 V交流母線，整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)電力電子斷路器與低壓配電網(wǎng)連接。

圖1 微電網(wǎng)模型結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of microgrid model

2 微電網(wǎng)中IEC61850與multi-Agent系統(tǒng)的兼容

微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行、與配電網(wǎng)的協(xié)同控制以及多源信息平臺(tái)的構(gòu)建，需要實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備的互聯(lián)互通，multi-Agent系統(tǒng)方法作為分布式控制和人工智能的產(chǎn)物提供了技術(shù)上的保證；IEC61850是一套完整的基于通信的電力自動(dòng)化功能建模規(guī)范，提供了有力的理論支撐。

2.1 基于IEC61850的微電網(wǎng)信息模型

IEC61850最初是為解決變電站內(nèi)不同廠商的智能電子設(shè)備的互操作和系統(tǒng)集成而制定的[18-19]，如今已衍生到電力系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域。

IEC61850-7-420定義了與分布式能源有關(guān)的邏輯設(shè)備和邏輯節(jié)點(diǎn)[20]，包括燃料電池、光伏電池、熱電聯(lián)產(chǎn)、蓄電池等分布式電源和儲(chǔ)能裝置，整流器、逆變器等電力電子接口，以及與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的物理量。這些邏輯設(shè)備和邏輯節(jié)點(diǎn)包含了微電網(wǎng)中的大多數(shù)組成單元。

針對(duì)圖1所示的微電網(wǎng)模型結(jié)構(gòu)，基于IEC61850的信息模型和建模規(guī)范，建立符合IEC61850的微電網(wǎng)系統(tǒng)信息模型，如圖2所示。

IEC61850-7-420僅定義了與分布式能源相關(guān)的部分邏輯節(jié)點(diǎn)，因此按照自定義邏輯節(jié)點(diǎn)規(guī)范，分別針對(duì)斬波器、負(fù)荷的基本特征，按照微電網(wǎng)中心控制單元 MGCC（MicroGrid Central Controller）、配電網(wǎng)控制單元 DNC（Distribution Network Controller）的基本要求新建相關(guān)邏輯節(jié)點(diǎn)。分布式能源設(shè)備電連接點(diǎn) ECP（Electrical Coupling Point）表示分布式能源、負(fù)荷與微電網(wǎng)，以及微電網(wǎng)與配電網(wǎng)間的連接關(guān)系，通常在該連接點(diǎn)處有一個(gè)開(kāi)關(guān)或斷路器。微電網(wǎng)中本地控制單元LC（Local Controller）的作用類似于IEC61850中定義的分布式能源裝置控制器，表示一個(gè)單獨(dú)的分布式能源的可操作特性。

2.2 微電網(wǎng)運(yùn)行控制中的multi-Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

微電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)供電可靠性的保證、電能質(zhì)量的提高，以及對(duì)用戶多樣性需求的滿足使其成為電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，但也帶來(lái)了對(duì)傳統(tǒng)集中控制的沖擊，造成集中控制效率的低下、控制參數(shù)的激增，促使集中控制向分布式智能控制自然演變。multi-Agent系統(tǒng)方法作為分布式控制和人工智能的產(chǎn)物，可以滿足微電網(wǎng)的運(yùn)行和管理需要[21-23]。multi-Agent系統(tǒng)方法在微電網(wǎng)中的適應(yīng)性表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

a.微電網(wǎng)是由一定地理區(qū)域內(nèi)分散的分布式電源和負(fù)荷所構(gòu)成，與multi-Agent系統(tǒng)中分布式的Agent單元具有邏輯結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一。

b.multi-Agent系統(tǒng)中的各Agent具有根據(jù)自身運(yùn)行特點(diǎn)和控制目標(biāo)，制定相應(yīng)策略的自主性，能實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)中不同特點(diǎn)分布式單元的控制要求，也易于滿足微電網(wǎng)系統(tǒng)中隸屬于不同用戶和業(yè)主的分布式單元不同運(yùn)行目標(biāo)的需要。

c.multi-Agent系統(tǒng)中的各Agent既具有運(yùn)行控制的自主性，同時(shí)也具備彼此通信、相互配合解決復(fù)雜問(wèn)題的合作性，可用于具有多控制參數(shù)、多參與單元、復(fù)雜任務(wù)目標(biāo)的微電網(wǎng)。

圖1所示的微電網(wǎng)系統(tǒng)具有明顯的分層分布特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)微電網(wǎng)系統(tǒng)的功能分解，參照Agent的BDI模型[24]，建立適用于微電網(wǎng)運(yùn)行控制的 multi-Agent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

圖2 基于IEC61850的微電網(wǎng)信息模型Fig.2 IEC61850-based information model for microgrid

圖3 基于multi-Agent系統(tǒng)的微電網(wǎng)功能模型Fig.3 Functional model based on multi-Agent system for microgrid

本文不研究配電網(wǎng)對(duì)微電網(wǎng)的管理方法，因此DNC Agent的功能模塊在圖3中未敘述。雖然微電網(wǎng)底層的分布式電源、儲(chǔ)能裝置和負(fù)荷類型眾多，但就功能抽象而言，基本功能模塊一致，因此用LC Agent代表底層的所有單元。

2.3 IEC61850向multi-Agent系統(tǒng)的映射

圖2、圖3分別從IEC61850和multi-Agent系統(tǒng)的角度對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行了細(xì)節(jié)描述和功能抽象。針對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行控制的研究，IEC61850與multi-Agent系統(tǒng)的兼容實(shí)際上就是利用multi-Agent系統(tǒng)對(duì)微電網(wǎng)的功能分解，實(shí)現(xiàn)對(duì)IEC61850描述的微電網(wǎng)信息模型的解析和重構(gòu)，使微電網(wǎng)運(yùn)行控制的參與者能互聯(lián)互通，通過(guò)協(xié)同合作使整個(gè)系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。

ACL既是Agent間溝通合作的橋梁，也是實(shí)現(xiàn)Agent對(duì)IEC61850信息模型表達(dá)的技術(shù)手段。符合FIPA（Foundation for Intelligent Physical Agents）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ACL語(yǔ)言包括發(fā)送者、接收者、消息內(nèi)容、本體（ontology）等13項(xiàng)基本元素，其中ontology提供了類似于字典的功能，可以用于對(duì)消息內(nèi)容中各進(jìn)行段的解釋說(shuō)明，便于實(shí)現(xiàn)整個(gè)multi-Agent系統(tǒng)的無(wú)縫通信。

根據(jù)FIPA關(guān)于ACL ontology的說(shuō)明，JADE平臺(tái)提供了自定義ontology的方法。完整的ontology定義主要包含3個(gè)元素：概念（concept），用于對(duì)事物的具體描述；斷言（predicate），對(duì)concept元素用途的說(shuō)明；代理動(dòng)作（Agent actions），表明由 Agent執(zhí)行的一系列動(dòng)作。其中concept元素可以嵌套形成與IEC61850邏輯節(jié)點(diǎn)相同的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，利用predicate元素可以使同樣的concept表達(dá)不同的功能。

IEC61850的邏輯節(jié)點(diǎn)既包含了定值與狀態(tài)信息，也包含了控制信息。本文中，考慮到concept元素與IEC61850邏輯節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)上的一致性，可以實(shí)現(xiàn)信息描述上的融合；利用Agent actions元素實(shí)現(xiàn)功能定義上的統(tǒng)一；通過(guò)predicate元素區(qū)分上級(jí)控制器Agent下達(dá)的控制信息和下級(jí)單元Agent上傳的狀態(tài)信息。

圖4為本文實(shí)現(xiàn)IEC61850與multi-Agent系統(tǒng)兼容的方法，將IEC61850定義的邏輯節(jié)點(diǎn)信息映射到ACL的ontology中，生成自定義的MG-ontology。Agent內(nèi)部通過(guò)IEC61850模型描述微電網(wǎng)的狀態(tài)，Agent之間則依靠ACL信息進(jìn)行通信。利用MG-ontology實(shí)現(xiàn)對(duì)IEC61850描述的微電網(wǎng)狀態(tài)信息的封裝以及對(duì)接收的ACL信息的解析。構(gòu)建基于IEC61850的multi-Agent系統(tǒng)無(wú)縫通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩者兼容。

圖4 IEC61850向ACL ontology的映射Fig.4 Mapping of IEC61850 to ACL ontology

通過(guò)對(duì)MG-ontology的完善，使其包含與微電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)的所有IEC61850的邏輯節(jié)點(diǎn)，可重復(fù)用于微電網(wǎng)運(yùn)行控制的multi-Agent系統(tǒng)中，便于實(shí)現(xiàn)multi-Agent系統(tǒng)信息交互統(tǒng)一性和互操作性。

3 基于multi-Agent系統(tǒng)的微電網(wǎng)控制策略

為了驗(yàn)證上述基于IEC61850的multi-Agent系統(tǒng)方法在微電網(wǎng)孤島運(yùn)行中的可靠性和有效性，利用3臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)建相應(yīng)的multi-Agent系統(tǒng)框架，如圖5所示。

圖5 應(yīng)用于微電網(wǎng)孤島運(yùn)行控制的multi-Agent系統(tǒng)框架Fig.5 Multi-Agent system for operation and control of islanded microgrid

3臺(tái)計(jì)算機(jī)間通過(guò)百兆以太網(wǎng)互聯(lián)，計(jì)算機(jī)A負(fù)責(zé)模擬微電網(wǎng)的運(yùn)行，并將實(shí)時(shí)信息通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)通信協(xié)議（UDP）發(fā)送給運(yùn)行PEMFC Agent的計(jì)算機(jī)B和運(yùn)行PV Agent的計(jì)算機(jī)C。各Agent根據(jù)微電網(wǎng)運(yùn)行信息以及所屬微電源的特性，發(fā)揮Agent的自主性與合作性，利用包含IEC61850模型的ACL信息通信，控制微電網(wǎng)中各單元的工作狀態(tài)，從而使整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。

MGCC Agent是multi-Agent系統(tǒng)應(yīng)用于微電網(wǎng)控制的核心，其通過(guò)采集系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息，查詢系統(tǒng)內(nèi)各單元登記信息，制定改變微電源工作狀態(tài)、切負(fù)荷等決策，維持系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行，并記錄運(yùn)行日志。各微電源和儲(chǔ)能裝置的Agent在啟動(dòng)和運(yùn)行期間均可向MGCC Agent進(jìn)行登記、修改和刪除其狀態(tài)信息。

微型燃?xì)廨啓C(jī)作為微電網(wǎng)孤島狀態(tài)下的可調(diào)大功率電源，MT Agent采用U/f控制方法調(diào)節(jié)其輸出電壓，從而穩(wěn)定整個(gè)孤島微電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓幅值和頻率。因?yàn)槲⑿腿細(xì)廨啓C(jī)具有輸出功率越接近于額定功率運(yùn)行效率越高的特點(diǎn)[25]，同時(shí)為了應(yīng)對(duì)負(fù)荷的實(shí)時(shí)波動(dòng)而儲(chǔ)備一定的調(diào)節(jié)裕量，本文設(shè)定MT Agent控制微型燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率盡可能維持在額定功率的85%～95%。

PEMFC Agent根據(jù)MGCC Agent的調(diào)節(jié)命令，采用PQ控制方法改變質(zhì)子交換膜燃料電池的輸出功率，并控制其接入或退出微電網(wǎng)系統(tǒng)。本文中設(shè)定：正常狀態(tài)下MGCC Agent根據(jù)系統(tǒng)功率變化情況每15 min向PEMFC Agent發(fā)送功率調(diào)節(jié)指令；微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率一旦越限，MGCC Agent立即向PEMFC Agent發(fā)送功率調(diào)節(jié)命令。

PV Agent采用爬山法控制光伏電池工作在MPPT模式[17]，在接入或退出微電網(wǎng)系統(tǒng)之前，向MGCC Agent發(fā)送ACL信息，登記或刪除關(guān)于光伏電池的狀態(tài)描述。

依靠各單元Agent的自主運(yùn)行和Agent間的通信合作，建立基于multi-Agent系統(tǒng)的微電網(wǎng)控制策略如圖6所示。其中，PM*T為微型燃?xì)廨啓C(jī)額定功率，PF*C為質(zhì)子交換膜燃料電池額定功率。

圖6 基于multi-Agent系統(tǒng)的微電網(wǎng)控制策略Fig.6 Control strategy based on multi-Agent system for microgrid

MGCC Agent作為multi-Agent系統(tǒng)應(yīng)用于微電網(wǎng)控制的核心，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行信息和各微電源的運(yùn)行狀態(tài)，綜合處理各種事件，并將決策結(jié)果下發(fā)至各單元Agent，如表1所示。

表1 MGCC Agent決策系統(tǒng)Tab.1 Decision-making system of MGCC Agent

4 仿真與分析

根據(jù)圖1、圖5所示微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖和multi-Agent系統(tǒng)框架，采用JADE平臺(tái)和MATLAB仿真軟件的混合編程方法，建立基于IEC61850和multi-Agent系統(tǒng)的微電網(wǎng)仿真模型。其中利用MATLAB/Simulink模擬微電網(wǎng)的運(yùn)行，并將系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息通過(guò)快速的UDP傳輸給其他計(jì)算機(jī)，偶爾出現(xiàn)的數(shù)據(jù)包缺失也不會(huì)影響Agent的正常決策。包含IEC61850模型的ACL信息則通過(guò)JADE平臺(tái)采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸，確保決策命令的可靠交互。

根據(jù)表2所列分布式電源參數(shù)，在圖7所示夏季典型日負(fù)荷曲線以及溫度和光照強(qiáng)度曲線[26]之上疊加±5%的隨機(jī)誤差，以模擬實(shí)際運(yùn)行控制中的負(fù)荷變化和自然條件干擾。針對(duì)光伏接入、運(yùn)行和退出微電網(wǎng)的情況，不考慮無(wú)功功率的影響，驗(yàn)證所采用的基于IEC61850的multi-Agent系統(tǒng)方法在微電網(wǎng)運(yùn)行控制中應(yīng)用的可靠性和有效性。

表2 微電網(wǎng)系統(tǒng)主要元件參數(shù)Tab.2 Parameters of key components for microgrid

圖7 夏季典型日負(fù)荷與氣象數(shù)據(jù)Fig.7 Typical daily load and meteorology data in summer

4.1 光伏電池接入微電網(wǎng)

鑒于微電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)負(fù)荷和自然條件的隨機(jī)波動(dòng)，使得光伏電池在05∶10左右有功率輸出，觸發(fā)表1中事件4，PV Agent即與MGCC Agent通信，控制光伏電池以PQ控制的MPPT方式接入微電網(wǎng)，由于系統(tǒng)負(fù)荷較小，并且微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率不滿足表1中事件1所述情況，因此出于經(jīng)濟(jì)性考慮，燃料電池不參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，MT Agent控制微型燃?xì)廨啓C(jī)采用U/f控制方式穩(wěn)定微電網(wǎng)電壓和頻率。此過(guò)程中微型燃?xì)廨啓C(jī)、光伏電池和質(zhì)子交換膜燃料電池有功功率輸出情況如圖8所示。

PV Agent與MGCC Agent間的通信過(guò)程如圖9所示，PV Agent率先發(fā)送請(qǐng)求（Propose）接入微電網(wǎng)信息，信息內(nèi)容中包含利用IEC61850表示的光伏電池參數(shù)，之后MGCC Agent根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)回復(fù)接收（Accept Proposal）信息，將 PV Agent中的邏輯節(jié)點(diǎn)DPVC的控制數(shù)據(jù)ArrModCtr置為1，要求光伏電池工作在MPPT模式，并將光伏電池的基本參數(shù)通知（Inform）MT Agent，要求微型燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)光伏電池接入可能引起的電壓波動(dòng)作好準(zhǔn)備。

圖8 光伏電池接入微電網(wǎng)Fig.8 Integration of PV cell into microgrid

圖9 光伏電池接入過(guò)程中Agent間信息交互Fig.9 Information exchange between Agents during PV cell integration

上述Agent之間通信過(guò)程所采用的Propose、Accept Proposal、Inform等表示通信狀態(tài)屬性的信息均屬于FIPA定義的標(biāo)準(zhǔn)通信信息。

以PV Agent發(fā)送給MGCC Agent的Propose信息為例，利用JADE查看此信息，它的ontology參數(shù)為自定義的基于 IEC61850的 MG-ontology，利用MG-ontology實(shí)現(xiàn)multi-Agent系統(tǒng)與IEC61850的兼容，因此，信息的內(nèi)容部分為符合IEC61850的光伏電池參數(shù)描述。

4.2 光伏電池在微電網(wǎng)中運(yùn)行

選擇中午時(shí)段研究光伏電池在微電網(wǎng)中的運(yùn)行情況，微型燃?xì)廨啓C(jī)作為系統(tǒng)穩(wěn)壓電源一直工作在U/f控制模式，隨著系統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)，微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率不斷增大，直至11∶42左右觸發(fā)表1中事件1，此時(shí)MGCC Agent與PEMFC Agent通信，要求燃料電池作為PQ控制的可調(diào)功率電源參與微電網(wǎng)的調(diào)度管理，之后微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率一旦越限，即由微電網(wǎng)中心控制單元調(diào)節(jié)燃料電池輸出功率。微電網(wǎng)系統(tǒng)中微型燃?xì)廨啓C(jī)、光伏電池和質(zhì)子交換膜燃料電池有功功率輸出情況如圖10（a）所示。

上述運(yùn)行過(guò)程中各單元Agent間的通信過(guò)程如圖10（b）所示，微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率首次越上限時(shí)，MT Agent通知（Inform）MGCC Agent，由 MGCC Agent命令（Request）PEMFC Agent啟動(dòng)燃料電池，并將PEMFC Agent中用IEC61850模型表示的燃料電池控制器邏輯節(jié)點(diǎn)DFCL中的控制數(shù)據(jù)FuelShut置為True，然后 MGCC Agent調(diào)節(jié) PEMFC Agent的輸出功率，僅需將功率設(shè)置值寫入與燃料電池相連的逆變器邏輯節(jié)點(diǎn)ZINV的輸出功率定值數(shù)據(jù)OutWSet中。

圖10 光伏電池在微電網(wǎng)中的運(yùn)行Fig.10 Operation of PV cell in microgrid

4.3 光伏電池退出微電網(wǎng)

MGCC Agent、MT Agent和 PEMFC Agent通過(guò)協(xié)商合作，共同維持系統(tǒng)功率平衡，由于光照強(qiáng)度降低，光伏電池最終在18∶52左右觸發(fā)表1中的事件4，退出微電網(wǎng)系統(tǒng)。上述過(guò)程中各微電源的輸出功率情況，以及各單元Agent間的通信過(guò)程如圖11所示。

如圖11（b）所示，由于系統(tǒng)負(fù)荷變化和光伏電池輸出功率的減少，微型燃?xì)廨啓C(jī)多次觸發(fā)表1中事件1和2，由此導(dǎo)致MGCC Agent改變PEMFC Agent中邏輯節(jié)點(diǎn)ZINV的輸出功率設(shè)定值OutWSet，最終在18∶30時(shí)使得燃料電池輸出功率越上限，造成表1中事件3的發(fā)生，由于此時(shí)微型燃?xì)廨啓C(jī)輸出功率較大，不宜減小燃料電池輸出功率，因此MGCC Agent命令PEMFC Agent維持額定功率輸出。

圖11 光伏電池退出微電網(wǎng)Fig.11 Disconnection of PV cell

5 結(jié)語(yǔ)

為實(shí)現(xiàn)multi-Agent系統(tǒng)在微電網(wǎng)運(yùn)行控制中的廣泛應(yīng)用，本文提出利用IEC61850的信息模型作為Agent間消息傳遞的基礎(chǔ)。分析了IEC61850和multi-Agent系統(tǒng)在微電網(wǎng)運(yùn)行控制中的適應(yīng)性，并從兩者各自的角度對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行建模，指出IEC61850與 multi-Agent系統(tǒng)的兼容，實(shí)際上就是利用multi-Agent系統(tǒng)對(duì)微電網(wǎng)的功能分解，實(shí)現(xiàn)對(duì)IEC61850描述的微電網(wǎng)信息模型的解析和重構(gòu)，multi-Agent通信語(yǔ)言ACL是實(shí)現(xiàn)兼容的重要手段。通過(guò)對(duì)光伏電池接入、運(yùn)行和退出微電網(wǎng)的仿真分析，說(shuō)明兩者兼容的具體實(shí)現(xiàn)，同時(shí)考慮到微電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷的變化以及自然條件的干擾，驗(yàn)證基于IEC 61850的multi-Agent系統(tǒng)方法在微電網(wǎng)運(yùn)行控制中的可靠性和有效性。