图1 基于MAS的分散协调控制策略
随着分布式发电在电力系统中的不断渗透，由分布式电源(distributed generator， DG)、储能装置、负荷和控制装置组成的微电网备受关注。
作为一种新型高效的能源利用形式，微电网既可以并网运行，也可以孤岛运行。在大电网正常运行状态下，微电网工作在并网模式，维护微电网稳定性的任务主要由大电网来承担。大电网出现故障后，电力系统的继电保护装置静态开关动作，断开微电网与大电网的连接，微电网进入孤岛运行状态，此时微电网失去了大电网的支撑，需要由内部的DG来维护系统的稳定运行。
因此，如何对微电网内部的多种DG进行有效的控制以保证微电网在不同运行模式下都能安全稳定运行，该问题成为微电网研究的一个难点。
大多数DG及储能装置通过电力电子接口接入微电网，其控制策略主要由逆变器完成。近年来，微电网逆变器控制技术的研究已取得了很多成果，分散控制和集中控制是微电网控制方向的两大主要方法。分散控制是针对采用即插即用分布式电源的微电网提出的控制方法，是一种无通信互连线的控制技术。每个个体单元都是由相应的局部控制器独立控制，需要本地信息，而不需要通信技术，该方法将系统的不平衡功率动态分配给各机组承担，具有简单、可靠、易于实现的特点。
对简单的微电网系统来讲，分散控制策略结合上层的能量管理系统能够维护微电网稳定。但随着新能源发电的不断渗透，微电网系统越来越复杂化，对于结构组成复杂的微电网系统，分散控制方法由于缺少单元系统之间的配合，在微电网遭受严重扰动时，系统的电压质量可能无法达到满意的效果。而集中控制方法则根据系统全局信息，由中心控制器统一控制各单元系统，对于结构不是很复杂的系统，该方法非常有效。
集中控制缺点是需要可靠的通信互连线，增加设备需要相应的通信通道支持，通信可靠性影响微电网运行。对于地域广阔、结构复杂的微电网系统而言，由于系统建模的巨大维数和信号传输的时滞问题，集中控制有时实现比较困难，即便实现可能也难以获得满意的控制效果。分散控制与集中控制各自具有优缺点，需要针对不同的系统考虑采用不同的控制方法。
除此之外，更需要构建一种具有分散控制和集中控制的优点，也能克服它们的缺点的控制方法。正是基于上述思想，本文提出研究基于多智能体系统(Multi-agent system， MAS)的分散协调控制策略来维护大扰动下微电网的电压稳定。
为了解决微电网动态稳定性问题，研究构建了基于MAS的分散协调控制策略。该MAS设计为两层智能体，下层单元智能体执行分散控制，即在下层智能体里，设计双环分散控制器，包括基于下垂特性的外环功率控制器和基于分数阶PID的内环电压电流控制器。
上层智能体执行协调控制策略，即在上层智能体里，基于电压实时动态信息，构建电压评估指标，并采用H?鲁棒控制方法结合线性矩阵不等式技术设计协调控制器;当上层智能体电压评估指标在安全域时，仅靠分散控制器维护系统稳定，当评估指标超出安全阈值时，上层智能体启动相应的协调控制器，此时协调控制器与分散控制器一起维护系统稳定。
该方法既能在大扰动时维护全系统良好控制性能，又便于实现。最后，仿真验证了该控制方法的有效性。
结论
为了提高微电网大干扰情况下的动态稳定性，设计了基于MAS的分散协调控制策略。针对微电网系统研究构建了基于MAS两层控制方案。在下层单元智能体里，构建双环分散控制器，即下垂特性的外环功率控制器和分数阶PID电压和电流控制器，并用遗传算法优化各控制器的参数;在上层智能体里，构建了电压稳定性评估指标，并设计了H鲁棒协调控制器，由该评估指标判定协调控制器是否处于启动模态，以确保微电网在大干扰下的动态稳定性。最后，仿真结果表明该控制策略在大扰动下能够维护微电网电压稳定。 来源：北极星电力网新闻中心
