基于多代理的风电集群接入电网无功电压控制策略研究的任务书.docx

基于多代理的风电集群接入电网无功电压控制策略研究的任务书
一、研究背景
随着风电在电力系统中的比重越来越大，风电接入电网对电网的影响也越来越显著。在长期经验中，风电场接入电网后往往会引起电网电压稳定性降低、潮流增加等问题，甚至会给电网带来安全风险。因此，如何控制风电场的无功输出是风电接入电网稳定运行的核心问题之一。传统的风电无功控制策略主要是靠设计容量控制器调节，其缺点是受制于风群内部结构以及风功率的变化，难以实现精确控制。为了提高风电的无功电压控制能力，多代理系统被引入，以提高风电无功输出的控制性能，提高风电场的运行稳定性。因此，本研究旨在基于多代理的风电集群接入电网无功电压控制策略进行深入研究。
二、研究目的
本研究的主要目的是设计一种基于多代理的风电集群接入电网无功电压控制策略，以提高风电场无功输出的控制精度和稳定性。具体目标如下：
1.研究风电集群接入电网的特点，分析其对电网电压稳定性的影响因素，确定采用多代理系统进行无功控制的可行性。
2.设计多代理控制算法，实现风电场的无功电压控制。具体包括：定义多代理的交互方式、状态信息更新策略、委派策略和协作策略等。
3.验证多代理控制策略的有效性和性能。通过搭建仿真模型，在Matlab/Simulink环境下对多代理控制策略进行全面测试，并进行仿真实验，以获得多代理控制策略的控制精度和稳定性等参数。
4.探究多代理控制策略在不同工况下的性能差异。通过对比不同风速、不同负荷等不同工况下多代理控制策略的控制精度和稳定性，得出多代理控制策略的优势和不足之处。
三、研究内容
本研究的主要内容包括：
1.风电集群接入电网的特点与无功控制问题。分析风电集群接入电网的特点，探讨其对电网电压稳定性的影响因素，分析传统无功控制方法的局限性。
2.多代理风电场无功电压控制策略的设计。基于多代理系统的思想，设计风电集群的无功电压控制策略，具体包括多代理的交互方式、状态信息更新策略、委派策略和协作策略等。
3.风电场无功电压控制系统仿真模型的搭建。在Matlab/Simulink软件平台上搭建风电无功电压控制系统仿真模型，建立基于多代理控制的风电场控制模型。
4.多代理风电场无功电压控制策略的仿真实验。定义不同的工况，如不同风速、不同负荷等条件，对风电场无功电压控制系统进行仿真实验，评估多代理控制策略的性能。
四、研究方法
1.文献调研。对风电场接入电网无功控制、多代理系统等领域的相关文献、论文、专著等进行综合调研，为研究提供理论基础和技术参考。
2.模型建立。在Matlab/Simulink软件平台上，建立基于多代理系统的风电场无功电压控制系统模型，包括无功功率控制器、单馈风电发电机控制器、励磁控制器等子模型，以及基于多代理的状态参数更新模型等。
3.多代理控制策略设计。基于多代理系统的思想，设计风电场无功电压控制策略，包括多代理的交互方式、状态信息更新策略、委派策略和协作策略等。
4.仿真实验。在模型建立完成后，对多代理控制策略进行仿真实验，评估多代理控制策略的性能，包括控制精度和稳定性等参数。
5.结果分析。对仿真实验结果进行分析，探讨多代理控制策略在不同工况下的性能优劣，对多代理控制策略进行优化。
五、研究意义
本研究的意义在于：
1.提高风电场无功电压控制精度和稳定性，保障电力系统的稳定运行，降低电网运行风险。
2.探索基于多代理系统的风电场无功电压控制策略，为未来风电场集群无功电压控制提供技术支持和理论依据。
3.优化和提高风电场无功电压控制系统的运行效率和经济性，增强我国风电产业竞争力，加快可再生能源的应用和普及。
六、研究进度安排
本研究的进度安排如下：
2019年11月-2020年1月：文献调研和模型建立。
2020年2月-2020年4月：多代理控制策略设计和仿真实验。
2020年5月-2020年7月：结果分析和优化策略提出。
2020年8月-2020年10月：论文撰写。
七、参考文献
[1]邵申烽，黄文豪.风电场无功功率控制策略研究[J].电工技术学报，2012，27(9)：24-28.
[2]刘霖，艾龙，金宏峰，等.基于多智能体系统的风电场功率控制策略研究[J].电力系统及其自动化学报，2013，25(3)：32-36.
[3]李华明，许卫东.基于改进遗传算法的风电场无功功率控制策略研究[J].电力自动化设备，2016，36(3)：136-140.
[4]焦文斌，周涛，杨劼，等.基于库恩通信和多个控制单元的风电场多智能体控制系统[J].机器人，2017，39(6)：815-821.