基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，包括以下步骤：获取所述配电网的配电参数；根据所述配电参数生成无功补偿需求信号；所述远程管理服务器在接收到所述无功补偿需求信号后，建立无功补偿目标函数，并采用混沌免疫算法求解所述无功补偿目标函数中的控制参数，以得到所述第一SVG对应的无功补偿容量和所述第二SVG对应的无功补偿容量；所述第一SVG和所述第二SVG分别根据各自对应的无功补偿容量执行无功补偿任务。本发明专利技术能够对多台SVG进行协调控制，合理分配各SVG的无功补偿容量，提高配电网的在线无功优化控制系统的鲁棒性、可维护性和扩展性，使得配电网能够安全、稳定、可靠运行，全面提高配电网的电能质量。

【技术实现步骤摘要】
基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法
本专利技术涉及配电网无功补偿
，具体涉及一种基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法。
技术介绍
随着高比例新能源时代的到来，对电网的带来的电能质量问题也越发严重，新能源机组动态无功支撑能力较常规能源弱，系统动态无功储备及支撑能力急剧下降，无功功率将引起设备和线路的损耗，使得设备发热量增加，降低设备使用寿命，提高了许多设备运行及维护成本。电网功率因数降低，电能利用率下降，大量无功功率存在于电网中使得电网整体功率因数下降，用电设备的电能利用率降低，造成能源的浪费。面临新能源比例不断提高，汽车充电桩不断增多的环境下，配电网中的无功支撑不足和大量的谐波电路都将带来极其严重的电能损耗，严重的甚至会损耗相关电气设备。因此，高比例新能源的配电网如何稳定、安全、经济的运行已是目前所面临的一个重大而迫切的问题。SVG(StaticVarGenerator，静止无功发生器)作为电能质量治理装备，采用电力电子开关器件能动态连续的对无功功率进行补偿、响应速度较快，且能抑制电压波动和闪变，是一种理想的电能质量治理设备。然而针对解决高比例新能源的配电网，系统节点多，单台SVG设备难以达到系统最优治理目标。对于源荷网储趋于一体化的电网系统，随着系统节点数增多和非线性负载分散，单台设备很难达到系统的最优治理目标。
技术实现思路
本专利技术针对含高比例新能源的配电网无功补偿的问题，提供了一种基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，能够对多台SVG进行协调控制，合理分配各SVG的无功补偿容量，提高配电网的在线无功优化控制系统的鲁棒性、可维护性和扩展性，使得配电网能够安全、稳定、可靠运行，全面提高配电网的电能质量。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，所述多智能体包括控制级智能体、协调级智能体和组织级智能体，所述控制级智能体包括第一发电模块、第一SVG、第二发电模块和第二SVG，所述协调级智能体包括第一SVG控制器和第二SVG控制器，所述组织级智能体包括配电网和远程管理服务器，所述第一SVG控制器与所述第一发电模块、所述第一SVG进行通信连接，所述第二SVG控制器与所述第二发电模块、所述第二SVG进行通信连接，所述配电网、远程管理服务器所述与所述第一SVG控制器、所述第二SVG控制器进行通信连接，所述方法包括以下步骤：获取所述配电网的配电参数；根据所述配电参数生成无功补偿需求信号；所述远程管理服务器在接收到所述无功补偿需求信号后，建立无功补偿目标函数，并采用混沌免疫算法求解所述无功补偿目标函数中的控制参数，以得到所述第一SVG对应的无功补偿容量和所述第二SVG对应的无功补偿容量；所述第一SVG和所述第二SVG分别根据各自对应的无功补偿容量执行无功补偿任务。所述配电参数包括三相负载电流，根据所述配电参数生成无功补偿需求信号具体包括：将所述三相负载电流经变换得到静止坐标系下的电流；将所述静止坐标系下的电流经变换得到瞬时有功电流和瞬时无功电流；对所述瞬时有功电流和所述瞬时无功电流进行低通滤波得到对应的基波正序分量；对所述基波正序分量进行逆变换得到三相负载电流的基波分量；根据所述三相负载电流及其基波分量得到所述无功补偿需求信号。所述无功补偿目标函数为：F＝ω1Q1+ω2Q2其中，ω1和ω2分别为所述第一SVG和所述第二SVG的单位容量因子，Q1和Q2分别为所述第一SVG和所述第二SVG对应的无功补偿装置的总容量，所述无功补偿目标函数的约束条件为：其中，UN为配电网端国家额定电压，Ui为配电网各检测点实时电压，为配电网系统首端功率因数状态变量，QL为在约束范围之内且各节点补偿总和，QL不大于补偿总容量QLmax。采用混沌免疫算法求解所述无功补偿目标函数中的控制参数，具体包括：步骤1：混沌初始化种群：选择控制参数ω1与ω2作为抗原，采用Logistic映射：xn+1＝μxn(1-xn)其中，μ作为混沌化因子，μ∈(0,4)，初始值x0∈[0,1]，根据Logistic映射产生N个ω1的混沌变量为ω1(N+1)，N个ω2的混沌变量为ω2(N+1)作为抗体，该N个混沌变量作为初始化抗体Ab；步骤2：选择，交叉，变异,疫苗接种：按照所述无功补偿目标函数计算适应度，若满足迭代终止条件则算法停止，输出最优结果，对每一个抗原Agi操作如下：步骤2.1：利用下式分别计算每个抗体Abi同抗原Agi的亲和力aij；步骤2.2：选择亲和力最高的m个抗体作为网络细胞；步骤2.3：对m个所选择的网络细胞作克隆操作；步骤2.4：对克隆后的细胞应用方程C＝C-α(C-X)进行变异操作，C为克隆抗体细胞，X为克隆抗原细胞，α为变异率；步骤2.5：重新计算变异操作后的C的亲和力；步骤2.6：选择其中亲和力最好的ξ％作为部分记忆细胞数据集Mp；步骤2.7：利用下式分别计算每个抗体Abi同抗体Abj间的相似度sij，淘汰Mp中相似度sij大于域值σs的个体，步骤3：合并Mp到已经得到的记忆数据集M中；步骤4：对较优个体进行混沌细搜索：选择记忆数据集M中适应值较大的10％的个体进行混沌细搜索，设较优个体为X＝(X1,X2,…,Xk)，混沌变量搜索区间的缩小表示为：其中，φ为收缩因子，φ∈(0,0.5)；步骤5：淘汰记忆库中适应值较大的10％的个体相似度大于σs的个数。选择由Logistic映射产生的N个[0,1]间的个体，用其替换亲和力差的个体，同上次免疫计算得到的记忆数据集M一起作为下一代免疫计算的抗体，并返回步骤2，计算种群的适应度值，观察是否满足结束条件，如果满足，停止并输出最优结果，这样在满足系统稳定性的前提下目标函数取最小值的参数ω1(N+1)与ω2(N+1)作为SVG协调控制参数ω1与ω2的全局最优解，否则返回步骤2计算适应度。本专利技术的有益效果：本专利技术基于多智能体混沌免疫算法对多台SVG进行协调控制，能够合理分配各SVG的无功补偿容量，提高配电网的在线无功优化控制系统的鲁棒性、可维护性和扩展性，使得配电网能够安全、稳定、可靠运行，全面提高配电网的电能质量。附图说明图1为本专利技术一个实施例的多智能体的结构示意图；图2为本专利技术实施例的基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例的基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，适用于含高比例新能源的配电网系统。如图1所示，多智能体包括控制级智能体、协调级智能体和组织级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，其特征在于，所述多智能体包括控制级智能体、协调级智能体和组织级智能体，所述控制级智能体包括第一发电模块、第一SVG、第二发电模块和第二SVG，所述协调级智能体包括第一SVG控制器和第二SVG控制器，所述组织级智能体包括配电网和远程管理服务器，所述第一SVG控制器与所述第一发电模块、所述第一SVG进行通信连接，所述第二SVG控制器与所述第二发电模块、所述第二SVG进行通信连接，所述配电网、远程管理服务器所述与所述第一SVG控制器、所述第二SVG控制器进行通信连接，所述方法包括以下步骤：/n获取所述配电网的配电参数；/n根据所述配电参数生成无功补偿需求信号；/n所述远程管理服务器在接收到所述无功补偿需求信号后，建立无功补偿目标函数，并采用混沌免疫算法求解所述无功补偿目标函数中的控制参数，以得到所述第一SVG对应的无功补偿容量和所述第二SVG对应的无功补偿容量；/n所述第一SVG和所述第二SVG分别根据各自对应的无功补偿容量执行无功补偿任务。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，其特征在于，所述多智能体包括控制级智能体、协调级智能体和组织级智能体，所述控制级智能体包括第一发电模块、第一SVG、第二发电模块和第二SVG，所述协调级智能体包括第一SVG控制器和第二SVG控制器，所述组织级智能体包括配电网和远程管理服务器，所述第一SVG控制器与所述第一发电模块、所述第一SVG进行通信连接，所述第二SVG控制器与所述第二发电模块、所述第二SVG进行通信连接，所述配电网、远程管理服务器所述与所述第一SVG控制器、所述第二SVG控制器进行通信连接，所述方法包括以下步骤：
获取所述配电网的配电参数；
根据所述配电参数生成无功补偿需求信号；
所述远程管理服务器在接收到所述无功补偿需求信号后，建立无功补偿目标函数，并采用混沌免疫算法求解所述无功补偿目标函数中的控制参数，以得到所述第一SVG对应的无功补偿容量和所述第二SVG对应的无功补偿容量；
所述第一SVG和所述第二SVG分别根据各自对应的无功补偿容量执行无功补偿任务。


2.根据权利要求1所述的基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，其特征在于，所述配电参数包括三相负载电流，根据所述配电参数生成无功补偿需求信号具体包括：
将所述三相负载电流经变换得到静止坐标系下的电流；
将所述静止坐标系下的电流经变换得到瞬时有功电流和瞬时无功电流；
对所述瞬时有功电流和所述瞬时无功电流进行低通滤波得到对应的基波正序分量；
对所述基波正序分量进行逆变换得到三相负载电流的基波分量；
根据所述三相负载电流及其基波分量得到所述无功补偿需求信号。


3.根据权利要求2所述的基于多智能体混沌免疫算法的SVG协调控制方法，其特征在于，所述无功补偿目标函数为：
F＝ω1Q1+ω2Q2
其中，ω1和ω2分别为所述第一SVG和所述第二SVG的单位容量因子，Q1和Q2分别为所述第一SVG和所述第二SVG对应的无功补偿装置的总容量，
所述无功补偿目标函数的约束条件为：



其中，UN为配电网端国家额定电压，Ui为配电网各检测点实时电压，为配电网系统首端功率因数状态变量，QL为在约束范围之内且各节点补偿总和，QL不大于补偿总容量QLmax。

【专利技术属性】
技术研发人员：倪福银，王琪，董佳宁，陈立新，诸一琦，李凯，黄煜浩，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32