一种能源互联网分布式能源站协同控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种能源互联网分布式能源站协同控制系统及方法，系统包括三个层级的领导者智能体和两个层级的被领导者智能体；一级领导者智能体为分布式能源站所属能源互联网的能量管理中心，负责协同调度整个能源互联网的功率平衡；二级领导者智能体为能源互联网环境下的分布式能源站，响应能量管理中心的调度指令；三级领导者智能体为分布式能源站中的可编程逻辑控制器，控制工艺子系统及其构成设备的协同控制策略；一级被领导者智能体为分布式能源站的工艺子系统；二级被领导者智能体为分布式能源站内的智能化设备。与现有技术相比，本发明专利技术提供了基于5个层级智能体的协同控制系统及方法，保障了分布式能源站在能源互联网环境中高质量供能。

【技术实现步骤摘要】
一种能源互联网分布式能源站协同控制系统及方法
本专利技术涉及分布式能源站协同控制技术，尤其是涉及一种能源互联网分布式能源站协同控制系统及方法。
技术介绍
基于天然气冷热电三联供设计的分布式能源站在我国能源供应体系中扮演着重要角色，被认为是未来20年内能源工业发展的新方向。为进一步促进分布式能源站的发展，自2000年起，《关于发展热电联产的规定》、《关于发展天然气分布式能源的指导意见》和《天然气分布式能源示范项目实施细则》等国家层面的分布式能源发展政策陆续颁布，扶持力度逐渐加强。同时，由于分布式能源站涉及到冷、热、电、天然气的泛能互补，所以如何能更加安全、可靠、灵活地对分布式能源站进行控制，对分布式能源站的推广应用具有极深的意义。随着发展理念的变化及网络信息技术的发展，分布式能源站先后经历了两个发展阶段。第一个阶段为冷热电三联供能源站，该阶段的能源站主要注重于通过余热利用的方式，提高该能源站的一次能源利用率。第二个阶段为分布式能源站，该阶段的能源站更加注重于能源站内部及能源站之间的冷、热、电、天然气泛能互补，提高其所处能源网络的能源利用率，具有显著的能源互联网特性。因此，能提高分布式能源站与能源互联网兼容性的协同控制方法是分布式能源站协同控制技术进步的关键点。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能源互联网分布式能源站协同控制系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种能源互联网分布式能源站协同控制系统，包括一级领导者智能体、二级领导者智能体、三级领导者智能体、一级被领导者智能体和二级被领导者智能体；所述一级领导者智能体为分布式能源站所属能源互联网的能量管理中心，负责协同调度整个能源互联网的功率平衡；所述二级领导者智能体包括能源互联网中的多个分布式能源站，响应能量管理中心的调度指令；所述三级领导者智能体包括分布式能源站中的多个可编程逻辑控制器，通过协同控制策略控制工艺子系统及其构成设备；所述一级被领导者智能体包括分布式能源站的多个工艺子系统；所述二级被领导者智能体包括分布式能源站内的多个智能化设备。优选的，所述多个工艺子系统包括内燃机溴化锂机工艺子系统、燃气轮机溴化锂机工艺子系统、空气源热泵工艺子系统、离心热泵工艺子系统、离心冷机工艺子系统、大蓄能水罐工艺子系统、冷却塔工艺子系统、复叠式制热工艺子系统、补水工艺子系统及用户站。优选的，所述多个智能化设备包括内燃机发电机组、燃气轮机发电机组、溴化锂机组、空气源热泵机组、离心热泵机组、离心式冷水机组、大蓄能水罐、冷却塔机组、补水泵、一次泵、二次泵、能源站阀门及用户站阀门。优选的，所述一级领导者智能体、二级领导者智能体，三级领导者智能体、一级被领导者智能体和二级被领导者智能体都通过智能体建模得到。一种采用上述的能源互联网分布式能源站协同控制系统进行的控制方法，包括：所述一级领导者智能体协调调度所述二级领导者智能体的供能与用能功率，所述二级领导者智能体中分布式能源站控制各自的三级领导者智能体，所述三级领导者智能体分别协同控制所述一级被领导者智能体中的多个工艺子系统，以及所述二级被领导者智能体中的多个智能化设备。优选的，所述一级领导者智能体协调调度所述二级领导者智能体的供能与用能功率的过程包括：所述一级领导者智能体接收二级领导者智能体中重载智能体的功率平衡请求，按照设定的筛选规则，从一级领导者智能体所控制的二级领导者智能体中选择轻载智能体进行应答，实现能源互联网内分布式能源站的站间功率平衡；所述重载智能体为供能大于用能设定能量的分布式能源站，所述轻载智能体为供能小于用能设定能量的分布式能源站。优选的，所述三级领导者智能体中多个可编程逻辑控制器之间互相调用数据进行逻辑控制与运算处理，所述一级被领导者智能体的多个工艺子系统之间互相闭锁，所述二级被领导者智能体的多个智能化设备之间互相联系。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、基于多智能体模型进行协同控制，在常规智能优化算法之外，将协同控制算法引入到分布式能源站的协同控制方法之中，拓宽了分布式能源站的控制范围，例如，可利用追踪同步算法和调节同步算法实时调节各分布式能源设备的运行参数，保障了分布式能源站在能源互联网环境中高质量供能与能量平衡。2、充分利用分布式能源设备高智能化的特点，提高能源互联网环境下分布式能源站整体的智能化程度，并使得分布式能源站具备开放性及灵活性的特点，增强其与能源互联网之间的兼容性。附图说明图1为实施例中能源互联网环境下分布式能源站多智能体系统的结构示意图；图2为实施例中能源互联网环境下分布式能源站的工艺流程图；图3为实施例中一级被领导者智能体离心冷机工艺子系统模型的示意图；图4为实施例中离心冷机工艺子系统协同控制策略的流程图；图5为实施例中离心冷机工艺子系统的控制指令及其状态转移关系图；图6为实施例中二级被领导者智能体冷却塔风机模型的示意图；图7为实施例中冬季供热工况下一级被领导者智能体间协同控制的流程图；图8为实施例中夏季供冷工况下一级被领导者智能体间协同控制的流程图；图9为实施例中一级被领导者智能体大蓄能水槽工艺子系统蓄冷工况协同控制的流程图；图10为实施例中一级被领导者智能体大蓄能水槽工艺子系统蓄热工况协同控制的流程图；图11为实施例中一级被领导者智能体大蓄能水槽工艺子系统释冷工况协同控制的流程图；图12为实施例中一级被领导者智能体大蓄能水槽工艺子系统释热工况协同控制的流程图；图13为实施例中一级被领导者智能体离心冷机制冷工艺子系统启动协同控制的流程图；图14为实施例中一级被领导者智能体离心冷机制冷工艺子系统停止协同控制的流程图；图15为实施例中一级被领导者智能体离心热泵制冷工艺子系统启动协同控制的流程图；图16为实施例中一级被领导者智能体离心热泵制冷工艺子系统停止协同控制的流程图；图17为实施例中一级被领导者智能体空气源热泵制冷工艺子系统启动协同控制的流程图；图18为实施例中一级被领导者智能体空气源热泵制冷工艺子系统停止协同控制的流程图；图19为实施例中一级被领导者智能体叠式制热工艺子系统启动协同控制的流程图；图20为实施例中一级被领导者智能体叠式制热工艺子系统停止协同控制的流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例本申请提出一种基于多智能体的能源互联网分布式能源站协同控制系统，各智能体对象按照各自在能源互联网环境下分布式能源站协同控制中的职责和地位，进行智能体建模，并划分为三级领导者智能体和两级被领导者智能体，如图1所示。本系统具体包括一级领导者智能体、二级领导者智能体、三级领导者智能体、一级被领导者智能体和二级被领导者智能体。一级领导者智能体为分布式能源站所属能源互联网的能量管理中心，负责协同调度整个能源互联网的功率平衡；二级领导者智能体包括能源互联网环境下多个的分布式能源站，响应能量管理中心的调度指令；三级领导者智能体包括分布式能源站中的多个可编程逻辑控制器，在满足负荷平衡的前提下，根据经济性等指标，确定工艺子系统及其构成设备的协同控制组合方式；一级被领导者智能体包括分布式能源站的多个工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能源互联网分布式能源站协同控制系统，其特征在于，包括一级领导者智能体、二级领导者智能体、三级领导者智能体、一级被领导者智能体和二级被领导者智能体；所述一级领导者智能体为分布式能源站所属能源互联网的能量管理中心，负责协同调度整个能源互联网的功率平衡；所述二级领导者智能体包括能源互联网中的多个分布式能源站，响应能量管理中心的调度指令；所述三级领导者智能体包括分布式能源站中的多个可编程逻辑控制器，通过协同控制策略控制工艺子系统及其构成设备；所述一级被领导者智能体包括分布式能源站的多个工艺子系统；所述二级被领导者智能体包括分布式能源站内的多个智能化设备。

【技术特征摘要】
1.一种能源互联网分布式能源站协同控制系统，其特征在于，包括一级领导者智能体、二级领导者智能体、三级领导者智能体、一级被领导者智能体和二级被领导者智能体；所述一级领导者智能体为分布式能源站所属能源互联网的能量管理中心，负责协同调度整个能源互联网的功率平衡；所述二级领导者智能体包括能源互联网中的多个分布式能源站，响应能量管理中心的调度指令；所述三级领导者智能体包括分布式能源站中的多个可编程逻辑控制器，通过协同控制策略控制工艺子系统及其构成设备；所述一级被领导者智能体包括分布式能源站的多个工艺子系统；所述二级被领导者智能体包括分布式能源站内的多个智能化设备。2.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式能源站协同控制系统，其特征在于，所述多个工艺子系统包括内燃机溴化锂机工艺子系统、燃气轮机溴化锂机工艺子系统、空气源热泵工艺子系统、离心热泵工艺子系统、离心冷机工艺子系统、大蓄能水罐工艺子系统、冷却塔工艺子系统、复叠式制热工艺子系统、补水工艺子系统及用户站。3.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式能源站协同控制系统，其特征在于，所述多个智能化设备包括内燃机发电机组、燃气轮机发电机组、溴化锂机组、空气源热泵机组、离心热泵机组、离心式冷水机组、大蓄能水罐、冷却塔机组、补水泵、一次泵、二次泵、能源站阀门及用户站阀门。4.根据权利要求1所述的一种能源互联网分布式能源站协同控制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭道刚，姚峻，沈丛奇，胡静，邱亚鸣，于会群，艾春美，李勇，张军，刘长莲，
申请(专利权)人：上海电力学院，上海明华电力技术工程有限公司，上海前滩新能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31