[发明专利]一种基于Netlogo与Matlab的负荷分布式控制方法

摘要

本发明提供一种基于Netlogo与Matlab的负荷分布式控制方法，包括：建立基于Matlab与Netlogo的联合仿真平台及数据交互接口模块；建立负荷‑电价响应特性模型；得到各个负荷的总目标函数；设定负荷各个目标倾向度大小在0‑1之间，建立负荷动作策略；将动作策略以Netlogo中的坐标形式表示出来，各个负荷分别运动到Netlogo三维层面中相应的位置上，分别获得各个负荷代理的总功率；每个负荷代理将节点电价下发给其所管辖的负荷；系统达到收敛状态，即某个动作策略被选择的概率趋近于1，输出最优策略。本发明计算速度快，收敛性强，相较以往的电力系统仿真系统具有仿真过程直观可见的特点。

主权项

1.一种基于Netlogo与Matlab的负荷分布式控制方法，其特征在于，该控制方法基于强化学习算法，对每个负荷多智能体通用模块构造策略集，在策略集中选择对应总目标函数值最大的策略，包括如下步骤：步骤1：建立基于Matlab与Netlogo的联合仿真平台及数据交互接口模块：Matlab用于电力系统的各项运算；Netlogo用于电力系统智能元件建模、负荷分布式控制和负荷代理的建立；步骤2：分别根据负荷基准量、电价、经济性倾向度和舒适度倾向度，建立负荷‑电价响应特性模型；步骤3：根据所述负荷‑电价响应特性模型，得到各个负荷的总目标函数；步骤4：设定负荷各个目标倾向度大小在0‑1之间，所有目标的目标倾向度构成的集合称为负荷动作策略集合；将0‑1等距离离散化m份，每个目标的目标倾向度均有m个选择；步骤5：定义并初始化负荷的每个策略的倾向系数和概率系数；按概率选择各负荷的动作策略，将动作策略以Netlogo中的坐标形式表示出来，各个负荷分别运动到Netlogo三维层面中相应的位置上，不同的位置对应不同的策略；设定网络节点初始电价，根据对应的负荷‑电价响应特性模型，获得此时各个负荷的功率，并且结合负荷代理针对对应负荷的管辖，分别获得各个负荷代理的总功率；步骤6：将所述各个负荷代理的总功率通过Matlab与Netlogo之间的数据交换接口模块，由Netlogo发送至Matlab中，在Matlab中分别针对各个负荷代理的总功率进行市场出清，获得对应各个网络节点的电价从而更新Netlogo中每个负荷节点的电价，再由每个负荷代理将节点电价下发给其所管辖的负荷；步骤7：每个负荷对所选的策略进行计算以获得各负荷策略的学习效用，按照修正参数修改所述动作策略集合中各策略的被选概率，即所述概率系数，在系数调配合适的情况下，系统达到收敛状态，即某个动作策略被选择的概率趋近于1，则满足了强化学习过程中的终止条件，在未满足终止条件情况下，循环执行步骤5、6、7；所述步骤2中，所述负荷‑电价响应特性模型是将电价信号与负荷自身目标融合考虑的负荷模型，如下式所示：其中Q_i为负荷需求量，Q_i0为负荷基准量，由负荷代理对供电专营区内终端用户的负荷预测取得；μ_i为经济性倾向度，为舒适度倾向度，ρ_i为供电公司向终端用户售电的电价；所述负荷自身目标包括经济性和舒适度；所述步骤3中，所述总目标函数R_i由各个目标函数乘以其相对应的目标倾向度后叠加而得，如下式所示：B_i为负荷利润，C_i为负荷舒适度。