基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法技术

本发明专利技术提出了基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法，包括如下步骤：1）对主动配电网的电气结构进行分析；2）对主动配电网的信息结构进行分析，运用分层多代理结构原理，构建配电网多代理信息结构模型；3）建立分布式发电单元模型、负荷模型和功能单元模型；4）对建立的分布式发电单元模型进行分析评估；5）通过建立的负荷模型进行分析评价；6）通过对外通信单元进行输出，并形成可研性分析报告。本发明专利技术根据电气元件不同区别，提出了可自适应调整的多代理分层技术，对配电网的电气元件进行分别建模，并进行不同模型的接入评价，得出分析评价结果，对主动配电网的入网规划提供了有力支撑。

Establishment of electrical model for active distribution network based on hierarchical multi-agent technology

The invention proposes an electric model establishment method of active distribution network based on layered multi-agent technology, which includes the following steps: 1) analyzing the electric structure of active distribution network; 2) analyzing the information structure of active distribution network; and using the principle of layered multi-agent structure, constructing the multi-agent information structure model of distribution network; (4) Distributed generation unit model, load model and function unit model are established; 4) Distributed generation unit model is analyzed and evaluated; 5) Load model is analyzed and evaluated; 6) Output of external communication unit is carried out, and research analysis report is formed. According to the different differences of electrical components, the multi-agent layering technology which can be adaptively adjusted is proposed, and the electrical components of distribution network are modeled separately, and the access evaluation of different models is carried out. The analysis and evaluation results are obtained, which provide a strong support for the access planning of active distribution network.

【技术实现步骤摘要】
基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法
本专利技术涉及主动配电网管理与应用
，尤其涉及基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法。
技术介绍
主动配电网能够实现自我控制、保护和管理等功能，含有分布式电源及各类可控单元，控制复杂且运行方式灵活，可以解决传统配电网随着电网规模的不断扩大而产生的可靠性不高、鲁棒性不强、灵活性不足等缺点，所以，对主动配电网的电气单元进行合理的建模，对维护正常的社会、生活和工作秩序至关重要，关系着社会的公共安全、人民的人身安全。专利号为201610860069.0的专利技术专利涉及一种主动配电网规划方法，包括以下步骤：1)在所规划主动配电网覆盖区域内划分供电区域并确定每一变电站的位置；2)根据各供电区域所对应的净负荷曲线P(t)，确定任意两变电站i和j之间的互补特性参数Cij；3)根据任意两变电站i和j之间的互补特性参数Cij，计算任意两变电站i和j之间的互补特性距离Dij；4)根据任意两变电站i和j之间的互补特性距离Dij，将若干个变电站进行聚类分析，进而确定A个联合运行的变电站组；5)采用智能算法分别确定A个联合运行的变电站组中每一变电站组n个时刻t1，t2，…，tn当中每一时刻的最佳接线方案，确定整个主动配电网的最佳接线方案。该专利技术能够充分挖掘主动配电网下变电站之间可调互补特性，有效节约资源和成本。专利号为201410295162.2的专利技术专利公开了一种主动配电网的重构方法和装置。其中，该主动配电网的重构方法包括：获取预定时间内的多个时间段；获取主动配电网中多个节点在多个时间段中每个时间段的网损；比较多个节点的网损的大小，依次获取网损最小的三个节点；对相邻两个时间段的节点进行一一配对，形成三条拓扑链，其中，三个节点按照开关动作次数由少至多依次与相邻的时间段的三个节点中开关动作次数最少的节点作为一对；以及在预定时间内形成的三条拓扑链中选择网损费用与开关费用之和最小的拓扑链作为主动配电网的重构方案，其中，开关费用为开关动作产生的费用。通过该专利技术，现有技术中主动配电网的重构耗时较长的问题，达到了减少主动配电网的重构耗时的效果。上述方法或装置系统，其目的均在于规划和重构等方面改进主动配电网的管理手段，但为更好实现对主动配电网的现代化管理，适应主动配电网中场景频繁变化的需求，需要研究建立主动配电网的电气模型并对电气模型进行分析评价，从而对主动配电网及分布式电源的入网规划提供有力支撑。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法，根据组成主动配电网的电气元件不同区别，提出了可自适应调整的多代理分层技术，对配电网的电气元件进行分别建模，集中嵌套，并进行不同模型的接入评价，得出分析评价结果，对主动配电网的入网规划提供了有力支撑。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法，包括如下步骤：1)对主动配电网的电气结构进行分析，包括对主动配电网的分布式发电单元分析、主动负荷分析和功能单元分析；2)对主动配电网的信息结构进行分析，运用分层多代理结构原理，构建配电网多代理信息结构模型，所述配电网多代理信息结构模型包括四层代理结构，分别是总控代理、分析代理、用户代理和应用代理，所述应用代理包括数据代理和传输代理，所述传输代理包括对外通信单元；3)依据步骤1)的分析，分别建立分布式发电单元模型、负荷模型和功能单元模型，其中，功能单元模型包括配电变压器模型、电容器模型、调压器模型和配电线路模型；4)通过步骤2)建立的配电网多代理信息结构模型，对步骤3)建立的分布式发电单元模型进行分析评估，包括电网影响度分析和综合评价分析；5)通过步骤2)建立的配电网多代理信息结构模型，对步骤3)建立的负荷模型进行分析评价，包括负荷特性分析、承纳能力分析；6)将步骤4)和步骤5)的分析评价结果，通过配电网多代理信息结构模型的对外通信单元进行输出，并形成可研性分析报告。进一步地，所述电网影响度分析包括分布式发电单元模型对电能质量的分析、对电网安全的分析和对电网规划的分析，其中，对电网质量的分析包括对电压偏差的分析、对电压分布的分析和对电压波动的分析。进一步地，所述综合评价分析包括构建综合评价系统，所述综合评价系统包括四层结构，第一层为基于多代理的时间连续仿真引擎；第二层为电网模型，包括分布式发电单元及其连接网络单元；第三层为潮流计算程序；第四层为评价方案，包括指标体系的构建。进一步地，所述指标体系包括电压质量评价、社会经济效益评价和分布式电源容纳能力评价。进一步地，所述负荷特性分析包括符合的分辨度分析、波动性分析、差异性分析和波动性分析，所述承纳能力分析包括一般负荷接入分析、主动负荷接入分析、双接入式负荷分析和三接入式负荷分析。进一步地，所述对外通信单元包括外部接口单元和高性能数据总线，所述外部接口单元连接电网GIS数据库和EMS外部数据库，用来获取初始化数据，所述外部接口单元通过所述高性能消息总线实现对外数据的双向传输。进一步地，所述分布式发电单元模型包括通用模型和专用模型，所述通用模型包括逆变型分布式发电单元模型，所述专用模型包括风力发电功率外特性模型、光伏阵列功率外特性模型、微型燃气轮机功率外特性模型和储能蓄电池功率外特性模型。进一步地，所述负荷模型包括恒阻抗模型、恒电流模型、恒功率模型中一种或几种的组合。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法，采用了多代理理论中的混合式结构来构建主动配电网信息结构模型，从而构建主动配电网电气模型，包括分布式发电单元模型、负荷模型和功能单元模型，有助于用电单位灵活配合风、电、光伏等分布式能源出力，实现可再生能源的经济消纳和科学规划。2、本专利技术通过建立完整的主动配电网电气模型，对主动式电网的组成结构进行分类，模型通过仿真分析及参数代入，可以使电网用户在不改变自身用能习惯的同时，模拟主动负荷系统削减用电负荷或转移用电时间，有助于改善系统负荷特性，降低系统供能成本。3、本专利技术改变了传统多代理电气建模模式中由初始设定的固定单元进行代理，同时不能够适应场景的变化而做出自适应的调整的缺点，提出的“分层嵌套”思路，是对传统“多代理模型”的进一步发展和完善，使得配电网电气信息模型更加集成化、高效化和灵活化，对配电网的规划选型具有积极的指导作用，具有很强的有效性和实用性，值得广泛推广与使用。附图说明图1是本专利技术主动配电网电气模型建立方法流程图。图2是本专利技术配电网多代理信息结构模型的结构示意图。图3是本专利技术配电网主动配电网电气模型的结构示意图。图4是本专利技术对分布式发电单元模型进行分析评估的模型组成结构图。图5是本专利技术对分布式电源并网影响评价指标图。图6是本专利技术实施例逆变型分布式发电单元通用模型电路图。图7是本专利技术实施例配电线路模型电路图。图8是本专利技术实施例变压器模型电路图。图9是本专利技术实施例电容器模型电路图。具体实施方式实施例如图1至图9所示，基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法，包括如下步骤：1)对主动配电网的电气结构进行分析，包括对主动配电网的分布式发电单元分析、主动负荷分析和功能单元分析；2)对主动配电网的信息结构进行分析，运用分层多代理结构原理，构建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法，其特征在于，包括如下步骤：1）对主动配电网的电气结构进行分析，包括对主动配电网的分布式发电单元分析、主动负荷分析和功能单元分析；2）对主动配电网的信息结构进行分析，运用分层多代理结构原理，构建配电网多代理信息结构模型，所述配电网多代理信息结构模型包括四层代理结构，分别是总控代理、分析代理、用户代理和应用代理，所述应用代理包括数据代理和传输代理，所述传输代理包括对外通信单元；3）依据步骤1）的分析，分别建立分布式发电单元模型、负荷模型和功能单元模型，其中，功能单元模型包括配电变压器模型、电容器模型、调压器模型和配电线路模型；4）通过步骤2）建立的配电网多代理信息结构模型，对步骤3）建立的分布式发电单元模型进行分析评估，包括电网影响度分析和综合评价分析；5）通过步骤2）建立的配电网多代理信息结构模型，对步骤3）建立的负荷模型进行分析评价，包括负荷特性分析、承纳能力分析；6）将步骤4）和步骤5）的分析评价结果，通过配电网多代理信息结构模型的对外通信单元进行输出，并形成可研性分析报告。

【技术特征摘要】
1.基于分层多代理技术的主动配电网电气模型建立方法，其特征在于，包括如下步骤：1）对主动配电网的电气结构进行分析，包括对主动配电网的分布式发电单元分析、主动负荷分析和功能单元分析；2）对主动配电网的信息结构进行分析，运用分层多代理结构原理，构建配电网多代理信息结构模型，所述配电网多代理信息结构模型包括四层代理结构，分别是总控代理、分析代理、用户代理和应用代理，所述应用代理包括数据代理和传输代理，所述传输代理包括对外通信单元；3）依据步骤1）的分析，分别建立分布式发电单元模型、负荷模型和功能单元模型，其中，功能单元模型包括配电变压器模型、电容器模型、调压器模型和配电线路模型；4）通过步骤2）建立的配电网多代理信息结构模型，对步骤3）建立的分布式发电单元模型进行分析评估，包括电网影响度分析和综合评价分析；5）通过步骤2）建立的配电网多代理信息结构模型，对步骤3）建立的负荷模型进行分析评价，包括负荷特性分析、承纳能力分析；6）将步骤4）和步骤5）的分析评价结果，通过配电网多代理信息结构模型的对外通信单元进行输出，并形成可研性分析报告。2.如权利要求1所述的主动配电网电气模型建立方法，其特征在于：所述电网影响度分析包括分布式发电单元模型对电能质量的分析、对电网安全的分析和对电网规划的分析，其中，对电网质量的分析包括对电压偏差的分析、对电压分布的分析和对电压波动的分析。3.如权利要求1所述的主动配电网电气模型建立方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓凯，耿翠英，王世谦，黄泽华，王文豪，郭雷，刘洋，郭建宇，林烽，张龙，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11