專利名稱：基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車能源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電動汽車“以電代油”，可實(shí)現(xiàn)低能耗、零排放和無污染，是智能電網(wǎng)和低碳交通的重要內(nèi)容，引起了全社會的廣泛關(guān)注。電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是電動汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)，截止目前電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)已處于建設(shè)和試運(yùn)營階段。但由于電動汽車市場條件還不成熟，電池和充電標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，導(dǎo)致電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)不健全，缺乏統(tǒng)一的運(yùn)行監(jiān)測控制體系。電動汽車與電網(wǎng)之間、電動汽車與充換電站之間以及充換電站與充換電站之間缺乏交互機(jī)制，阻礙了電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的健康持續(xù)發(fā)展。另一方面，電動汽車不同于傳統(tǒng)負(fù)荷，它不僅消耗電能，還可以向電網(wǎng)反饋電能，充當(dāng)電網(wǎng)的移動儲能裝置，可參與電網(wǎng)調(diào)峰平衡或提供緊急備用，保障電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和居民的供電質(zhì)量。電動汽車充放電的靈活性可彌補(bǔ)風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電的不連續(xù)、反調(diào)峰等特性，研究電動汽車充放電和可再生能源發(fā)電的協(xié)同配合，可提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力，提高資源的利用率。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，清華大學(xué)胡澤春等人提出了一種電動汽車充電站協(xié)調(diào)充電控制方法(專利申請?zhí)?01110023668. 4)，但該方法只是針對單個充電站提出優(yōu)化充電策略，沒有考慮整個電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的控制，也沒有涉及放電控制方法。中國電力科學(xué)研究院提出了一種電動汽車有序充電系統(tǒng)(專利申請?zhí)?01010521514. 3)，但該系統(tǒng)只考慮了電動汽車的充電控制，而沒有考慮放電控制，且其設(shè)計的系統(tǒng)是一種自上而下命令式集中管理結(jié)構(gòu)，互動性不足，沒有充分考慮服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的多樣性，也沒有考慮與可再生能源的協(xié)同調(diào)度。山東大學(xué)于大洋等人提出了一種風(fēng)電-電動汽車協(xié)同調(diào)度模型(《電力系統(tǒng)自動化》第35卷第14期24-29)，但只是提出了一種分析模型，沒有提出具體的控制方法和通訊機(jī)制，也沒有涉及電動汽車的放電控制。遼寧省電力公司提出了一種結(jié)合風(fēng)力發(fā)電的純電動汽車有序充放電協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(專利申請?zhí)?01110163112. 5)，但該系統(tǒng)只考慮了大規(guī)模并網(wǎng)風(fēng)電和電動汽車充電站的協(xié)調(diào)控制，沒有考慮小容量的分布式能源，也沒充分考慮服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的多樣性，且其系統(tǒng)控制是基于部署在站內(nèi)的充電站集中協(xié)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)調(diào)方面比較欠缺，沒有提出基于Multi-Agent的靈活協(xié)調(diào)控制結(jié)構(gòu)。江西電力科學(xué)研究院的辛建波等人提出了一種基于多代理系統(tǒng)的電動汽車有序充電方法(專利申請?zhí)?201110277269.0)，但該方法只適用于家庭乘用電動汽車的充電控制，沒有考慮放電控制，也沒有考慮充電站、換電站等電動汽車服務(wù)設(shè)施的協(xié)調(diào)控制，更沒有涉及與新能源的協(xié)同利用問題。
因此，建立一種基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及方法具有非常巨大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及方法，它具有實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)車、站、網(wǎng)的有效互動，保障電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高可再生能源的利用率的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，它主要由調(diào)度中心和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)兩大部分組成；其中， 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括省級Agent層、地市Agent層、區(qū)域Agent層和終端Agent層4層，省級Agent層與地市Agent層連接，地市Agent層與區(qū)域Agent層連接，區(qū)域Agent層與終端Agent層連接；調(diào)度中心包括省級電網(wǎng)調(diào)度中心、地市電網(wǎng)調(diào)度中心，省級電網(wǎng)調(diào)度中心控制地市調(diào)度中心，同時省級電網(wǎng)調(diào)度中心、地市電網(wǎng)調(diào)度中心設(shè)有負(fù)荷預(yù)測模塊、風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模塊、光伏發(fā)電預(yù)測模塊以及自動發(fā)電控制模塊；省級Agent層與省級電網(wǎng)調(diào)度中心的通訊交互，實(shí)時檢測電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)并向省級電網(wǎng)調(diào)度中心上傳電動汽車充電負(fù)荷需求預(yù)測和可調(diào)度放電容量預(yù)測；感知調(diào)度信息，接收調(diào)度指令并進(jìn)行優(yōu)化決策，制定有序充放電控制計劃；感知地市級EV電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),控制EV電網(wǎng)的有序充放電；地市Agent層與對應(yīng)的地市調(diào)度中心通訊，接受地市調(diào)度中心的交互控制；區(qū)域Agent層對終端Agent的監(jiān)控和管理；終端Agent之間按約定的協(xié)議進(jìn)行信息交換和通信。所述省級Agent層,包括至少一個省級EVAgent,它通過光纖與省級電網(wǎng)調(diào)度中心連接；通過光纖或者包括GPRS、EDGE、3G、4G的無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)與一個或多個地市EVAgent連接，實(shí)現(xiàn)對地市EVAgent的交互通信和控制；所述省級EVAgent包括省級數(shù)據(jù)存儲庫、省級邏輯分析推理中心和省級通信三大模塊。其中省級數(shù)據(jù)存儲庫存儲全省電動汽車的充放電的歷史數(shù)據(jù)、省級EVAgent已有知識經(jīng)驗(yàn)以及行為準(zhǔn)則，通過外部感知記錄數(shù)據(jù)，通過學(xué)習(xí)增加或修改行為準(zhǔn)則；省級邏輯分析推理中心實(shí)現(xiàn)充電/放負(fù)荷預(yù)測、調(diào)度計劃制定、有序充/放電控制和滾動計劃修正；省級通信模塊用于和省級電網(wǎng)調(diào)度中心及地市EVAgent交換信息。所述地市Agent層，包括至少一個地市EVAgent,各地市EVAgent通過光纖與對應(yīng)的地市調(diào)度中心通訊；每個地市EVAgent與至少一個區(qū)域Agent連接,通過光纖或者包括GPRS、EDGE、3G、4G無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)中的任意一種與區(qū)域Agent的通信交互控制；地市EVAgent與地市EVAgent之間也通過光纖或者包括GPRS、EDGE、3G、4G的無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)中的任意一種通信；所述地市EVAgent包括地市數(shù)據(jù)存儲庫、地市邏輯分析推理中心和地市通信三大模塊。其中地市數(shù)據(jù)存儲庫存儲本地市電動汽車的充放電的歷史數(shù)據(jù)、本地市EVAgent已有知識經(jīng)驗(yàn)以及行為準(zhǔn)則；地市邏輯分析推理中心進(jìn)行本地市電動汽車的充電/放負(fù)荷預(yù)測，分析省級EVAgent或地市電網(wǎng)調(diào)度中心的調(diào)度指令，并下發(fā)具體的充放電調(diào)度計劃；地市通信模塊用于和省級EVAgent、地市電網(wǎng)調(diào)度中心、區(qū)域Agent及其它地市EVAgent交換信息。所述區(qū)域Agent層,包括多個區(qū)域Agent,各區(qū)域Agent之間通過EPON或APN與其它區(qū)域Agent進(jìn)行協(xié)調(diào)協(xié)作以完成任務(wù)；每個區(qū)域Agent由一種或幾種終端Agent組成，通過EPON或者包括GPRS、EDGE、3G、4G的無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)中的任意一種與終端Agent通信，實(shí)現(xiàn)對終端Agent的監(jiān)控和管理；所述區(qū)域Agent包括區(qū)域數(shù)據(jù)存儲庫、區(qū)域邏輯分析推理中心和區(qū)域通信三大模塊。其中區(qū)域數(shù)據(jù)存儲庫存儲在本區(qū)域登記的終端Agent的相關(guān)信息及本區(qū)域Agent已有知識經(jīng)驗(yàn)和行為準(zhǔn)則；區(qū)域邏輯分析推理中心檢測分析本區(qū)域終端Agent的運(yùn)行狀況，制定終端Agent的調(diào)度計劃，并為終端Agent提供目錄服務(wù)(DF);區(qū)域通信模塊用于和其所在 地市EVAgent、區(qū)域內(nèi)終端Agent及其它區(qū)域Agent交換信息。所述終端Agent層有多種結(jié)構(gòu)相同的終端Agent，包括電動汽車Agent、充放電站Agent、換電站Agent、集中充電站Agent、智能家居Agent、電池儲能站Agent、DG Agent ;終端Agent之間通過物聯(lián)網(wǎng)通信模塊按約定的協(xié)議進(jìn)行信息交換和通信。所述終端Agent包括終端CPU用來作為信息處理與邏輯控制單元；GPRS模塊進(jìn)行通信，上傳本Agent的功能，并接受上級Agent的調(diào)度信息；物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊包括射頻識別、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、智能卡的設(shè)備信息傳感設(shè)備，以無線GPRS、CDMA或WIFI方式中的任意一種與其他終端Agent互聯(lián)，進(jìn)行信息交互，以進(jìn)行協(xié)作、協(xié)調(diào)控制。所述電網(wǎng)調(diào)度中心類似于傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度中心，包括負(fù)荷預(yù)測、大規(guī)模并網(wǎng)風(fēng)電和光伏發(fā)電預(yù)測和自動發(fā)電控制等功能模塊，并增加和電動汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的交互控制模塊。上述負(fù)荷預(yù)測、大規(guī)模并網(wǎng)風(fēng)電和光伏發(fā)電預(yù)測和自動發(fā)電控制等模塊的結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系、位置關(guān)系等均為本領(lǐng)域的常規(guī)設(shè)置，屬于公知常識，在此不再贅述。所述和電動汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的交互控制模塊既接受電動汽車充放電負(fù)荷的預(yù)測，又可根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況制定充放電計劃，實(shí)現(xiàn)對電動汽車充換服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的控制。一種采用基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟步驟一、省級EVAgent和地市EVAgent根據(jù)區(qū)域內(nèi)電動汽車充放電的歷史數(shù)據(jù)及當(dāng)前需求數(shù)據(jù)做充放電負(fù)荷預(yù)測，并將預(yù)測值上傳給電網(wǎng)的省級和地市調(diào)度中心；步驟二、省級和地市電網(wǎng)調(diào)度中心接收電動汽車充放電預(yù)測結(jié)果，并綜合負(fù)荷預(yù)測、風(fēng)電預(yù)測、光伏發(fā)電預(yù)測、自動發(fā)電控制、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)確定對電動汽車充放電的控制計劃，并發(fā)放電動汽車充放電調(diào)度計劃曲線；步驟三、省級EVAgent和地市EVAgent接收調(diào)度中心的充放電調(diào)度曲線，根據(jù)電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況制定協(xié)調(diào)控制策略，并下發(fā)有序充放電計劃；步驟四、區(qū)域Agent根據(jù)有序充放電計劃調(diào)度終端Agent，為完成充放電計劃，各區(qū)域Agent之間、各終端Agent之間進(jìn)行協(xié)調(diào)協(xié)作，并記錄匯總協(xié)調(diào)控制結(jié)果；步驟五、判斷協(xié)調(diào)結(jié)果能否滿足充放電計劃目標(biāo)，如果不滿足則將協(xié)調(diào)偏差上報，省級EVAgent或地市EVAgent調(diào)整充放電控制策略，并重新發(fā)布有序充放電計劃，然后執(zhí)行步驟四；如果可滿足計劃目標(biāo)，則執(zhí)行步驟六；調(diào)整充放電控制策略主要是依據(jù)充放電負(fù)荷和充放電價的擬合曲線，根據(jù)調(diào)控需要調(diào)整充放電價，以此來完成充放電計劃目標(biāo)；步驟六、執(zhí)行有序充放電計劃并記錄充放電過程的參數(shù)數(shù)據(jù)，錄入數(shù)據(jù)庫；記錄學(xué)習(xí)過程，錄入規(guī)則知識庫。所述步驟一中的充放電負(fù)荷預(yù)測在省級EVAgent和地市EVAgent上實(shí)現(xiàn),地市EVAgent根據(jù)自己的充放電歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測算法預(yù)測本地市的電動汽車充放電負(fù)荷；省級EVAgent的充放電負(fù)荷預(yù)測包括兩部分一是根據(jù)充放電歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測算法進(jìn)行預(yù)測，二是接收地市EVAgent的預(yù)測結(jié)果得充放電預(yù)測值；預(yù)測值由三部分構(gòu)成日前預(yù)測，滾動預(yù)測和實(shí)時預(yù)測；日前預(yù)測值，每天0時預(yù)測未來24小時的充放電負(fù)荷，其中每n分鐘一個預(yù)測值，共有1440/n個點(diǎn)；滾動預(yù)測每個整點(diǎn)預(yù)測下一整點(diǎn)到未來24小時充放電負(fù)荷，共1440/n個值；實(shí)時預(yù)測，每一點(diǎn)預(yù)測下一點(diǎn)的充放電負(fù)荷，只有一個點(diǎn)的數(shù)據(jù)；其中放電負(fù)荷預(yù)測值的內(nèi)容主要包括放電容量和放電功率的上下限；充電負(fù)荷采用自回歸滑動平均法或蒙特卡羅模擬法進(jìn)行預(yù)測。所述步驟二中的電動汽車充放電調(diào)度計劃曲線包括日前調(diào)度計劃、滾動調(diào)度計劃和實(shí)時調(diào)度計劃三條曲線；每天0時發(fā)布未來24小時的日前充放電調(diào)度計劃，其中每n分鐘一個調(diào)度值，共有1440/n個點(diǎn)；每個整點(diǎn)發(fā)布下一整點(diǎn)到當(dāng)天24時的滾動充放電調(diào)度計劃；每個點(diǎn)發(fā)布下一個點(diǎn)的實(shí)時充放電調(diào)度計劃，只發(fā)布下一點(diǎn)的充放電負(fù)荷值；調(diào)度計劃滾動修正發(fā)布流程具體描述如下，調(diào)度計劃共有三部分構(gòu)成日前調(diào)度計劃、滾動調(diào)度計劃和實(shí)時調(diào)度計劃三部分；其調(diào)度計劃是根據(jù)調(diào)度中心指令，結(jié)合自身知識規(guī)則庫，進(jìn)行滾動發(fā)布的；日前計劃是每天的0時發(fā)布未來24小時的充點(diǎn)電調(diào)度計劃，每n分鐘一個點(diǎn)，共1440/n個點(diǎn)；滾動調(diào)度計劃每個整點(diǎn)發(fā)布一次，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，在整點(diǎn)發(fā)布下一整點(diǎn)到當(dāng)天24時的充放電調(diào)度計劃；實(shí)時調(diào)度計劃則是每n分鐘發(fā)布一次，根據(jù)系統(tǒng)情況發(fā)布下一點(diǎn)的一個充放電計劃控制值，根據(jù)系統(tǒng)需求控制充放電負(fù)荷。所述步驟三中的制定充放電策略控制是根據(jù)充放電指令制定充放電計劃，對隨機(jī)充放電和可控充放電需要采取不同的控制策略；首先對比分析充放電預(yù)測曲線和充放電調(diào)度曲線，分析集中充電站、儲能站可控充放電部分能否滿足充放電調(diào)度要求，如果不滿足則需控制電動汽車隨機(jī)充放電部分；對隨機(jī)充放電部分的控制可通過發(fā)布充放電價實(shí)現(xiàn)，首先要根據(jù)大量歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)研究充放電價和充放電負(fù)荷的函數(shù)關(guān)系，通過最小二乘法進(jìn)行曲線擬合；再根據(jù)調(diào)控需求調(diào)整發(fā)布相應(yīng)的充放電價，達(dá)到控制目的。所述步驟五中，放電指令發(fā)布時Agent域內(nèi)的尋址和通信過程如下由于每個終端Agent都有獨(dú)立的符號名和直接通信的能力，一個區(qū)域中的終端Agent可通過區(qū)域Agent與其它區(qū)域中的終端Agent進(jìn)行交互和合作；如果終端Agent需要其它Agent提供放電支持，則先向區(qū)域Agent上報自己的信息，區(qū)域Agent查詢其它終端Agent的能力，即是否可提供放電支持，選擇合適的候選人，并向其發(fā)送協(xié)助放電調(diào)峰的請求；如果沒有合適的候選，則區(qū)域Agent向地市EVAgent提出查詢,或采用廣播的形式進(jìn)行交互。
所述步驟一中提到的自回歸滑動平均法(ARMA法):該方法將充電負(fù)荷預(yù)測值的時間序列看作是一個隨機(jī)序列，這組隨機(jī)變量所具有的依存關(guān)系體現(xiàn)著充電負(fù)荷在時間上的延續(xù)性。ARMA模型認(rèn)為序列中第n個時刻的觀測值不僅與前(n-1)個觀測值有依存關(guān)系，而且與前(n-1)個時刻進(jìn)入系統(tǒng)的擾動有依存關(guān)系。充電負(fù)荷預(yù)測的ARMA模型可表述為
權(quán)利要求
1.一種基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是，它主要由調(diào)度中心和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)兩大部分組成；其中， 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括省級Agent層、地市Agent層、區(qū)域Agent層和終端Agent層4層，省級Agent層與地市Agent層連接,地市Agent層與區(qū)域Agent層連接，區(qū)域Agent層與終端Agent層連接； 省級Agent層與省級電網(wǎng)調(diào)度中心的通訊交互，實(shí)時檢測電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)并向省級電網(wǎng)調(diào)度中心上傳電動汽車充電負(fù)荷需求預(yù)測和可調(diào)度放電容量預(yù)測；感知調(diào)度信息，接收調(diào)度指令并進(jìn)行優(yōu)化決策，制定有序充放電控制計劃；感知地市級EV電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，控制EV電網(wǎng)的有序充放電； 地市Agent層與對應(yīng)的地市調(diào)度中心通訊，接受地市調(diào)度中心的交互控制； 區(qū)域Agent層對終端Agent的監(jiān)控和管理； 終端Agent之間按約定的協(xié)議進(jìn)行信息交換和通信。
2.如權(quán)利要求I所述的基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是，所述省級Agent層,包括至少一個省級EVAgent,它通過光纖與省級電網(wǎng)調(diào)度中心連接；通過光纖或者包括GPRS、EDGE、3G、4G無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)中的任意一種與一個或多個地市EVAgent連接，實(shí)現(xiàn)對地市EVAgent的交互通信和控制； 所述省級EVAgent包括省級數(shù)據(jù)存儲庫、省級邏輯分析推理中心和省級通信三大模塊；其中省級數(shù)據(jù)存儲庫存儲全省電動汽車的充放電的歷史數(shù)據(jù)、省級EVAgent已有知識經(jīng)驗(yàn)以及行為準(zhǔn)則，通過外部感知記錄數(shù)據(jù)，通過學(xué)習(xí)增加或修改行為準(zhǔn)則；省級邏輯分析推理中心實(shí)現(xiàn)充電/放負(fù)荷預(yù)測、調(diào)度計劃制定、有序充/放電控制和滾動計劃修正；省級通信模塊用于和省級電網(wǎng)調(diào)度中心及地市EVAgent交換信息。
3.如權(quán)利要求I所述的基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是，所述地市Agent層，包括至少一個地市EVAgent,各地市EVAgent通過光纖與對應(yīng)的地市調(diào)度中心通訊；每個地市EVAgent與至少一個區(qū)域Agent連接,通過光纖或者包括GPRS、EDGE、3G、4G無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)中的任意一種與區(qū)域Agent的通信交互控制；地市EVAgent與地市EVAgent之間也通過光纖或者包括GPRS、EDGE、3G、4G的無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)中的任意一種通信； 所述地市EVAgent包括地市數(shù)據(jù)存儲庫、地市邏輯分析推理中心和地市通信三大模塊；其中地市數(shù)據(jù)存儲庫存儲本地市電動汽車的充放電的歷史數(shù)據(jù)、本地市EVAgent已有知識經(jīng)驗(yàn)以及行為準(zhǔn)則；地市邏輯分析推理中心進(jìn)行本地市電動汽車的充電/放負(fù)荷預(yù)測，分析省級EVAgent或地市電網(wǎng)調(diào)度中心的調(diào)度指令，并下發(fā)具體的充放電調(diào)度計劃；地市通信模塊用于和省級EVAgent、地市電網(wǎng)調(diào)度中心、區(qū)域Agent及其它地市EVAgent交換信息。
4.如權(quán)利要求I所述的基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是，所述區(qū)域Agent層,包括多個區(qū)域Agent,各區(qū)域Agent之間通過EPON或APN與其它區(qū)域Agent進(jìn)行協(xié)調(diào)協(xié)作以完成任務(wù)；每個區(qū)域Agent由一種或幾種終端Agent組成，通過EPON或者包括GPRS、EDGE、3G、4G的無線網(wǎng)絡(luò)虛擬網(wǎng)中的任意一種與終端Agent通信，實(shí)現(xiàn)對終端Agent的監(jiān)控和管理； 所述區(qū)域Agent包括區(qū)域數(shù)據(jù)存儲庫、區(qū)域邏輯分析推理中心和區(qū)域通信三大模塊；其中區(qū)域數(shù)據(jù)存儲庫存儲在本區(qū)域登記的終端Agent的相關(guān)信息及本區(qū)域Agent已有知識經(jīng)驗(yàn)和行為準(zhǔn)則；區(qū)域邏輯分析推理中心檢測分析本區(qū)域終端Agent的運(yùn)行狀況，制定終端Agent的調(diào)度計劃，并為終端Agent提供目錄服務(wù)DF ;區(qū)域通信模塊用于和其所在地市EVAgent、區(qū)域內(nèi)終端Agent及其它區(qū)域Agent交換信息。
5.如權(quán)利要求I所述的基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征是，所述終端Agent層有多種結(jié)構(gòu)相同的終端Agent,包括電動汽車Agent、充放電站Agent、換電站Agent、集中充電站Agent、智能家居Agent、電池儲能站Agent、DGAgent ；終端Agent之間通過物聯(lián)網(wǎng)通信模塊按約定的協(xié)議進(jìn)行信息交換和通信； 所述終端Agent包括終端CPU用來作為信息處理與邏輯控制單元；GPRS模塊進(jìn)行通信，上傳本Agent的功能，并接受上級Agent的調(diào)度信息；物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊包括射頻識別、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、智能卡的設(shè)備信息傳感設(shè)備，以無線GPRS、CDMA或WIFI方式中的任意一種與其他終端Agent互聯(lián)，進(jìn)行信息交互，以進(jìn)行協(xié)作、協(xié)調(diào)控制。
6.一種采用權(quán)利要求I所述的基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的使用方法，其特征是，包括以下步驟 步驟一、省級EVAgent和地市EVAgent根據(jù)區(qū)域內(nèi)電動汽車充放電的歷史數(shù)據(jù)及當(dāng)前需求數(shù)據(jù)做充放電負(fù)荷預(yù)測，并將預(yù)測值上傳給電網(wǎng)的省級和地市調(diào)度中心； 步驟二、省級和地市電網(wǎng)調(diào)度中心接收電動汽車充放電預(yù)測結(jié)果，并綜合負(fù)荷預(yù)測、風(fēng)電預(yù)測、光伏發(fā)電預(yù)測、自動發(fā)電控制、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)確定對電動汽車充放電的控制計劃，并發(fā)放電動汽車充放電調(diào)度計劃曲線； 步驟三、省級EVAgent和地市EVAgent接收調(diào)度中心的充放電調(diào)度曲線，根據(jù)電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況制定協(xié)調(diào)控制策略，并下發(fā)有序充放電計劃； 步驟四、區(qū)域Agent根據(jù)有序充放電計劃調(diào)度終端Agent，為完成充放電計劃，各區(qū)域Agent之間、各終端Agent之間進(jìn)行協(xié)調(diào)協(xié)作，并記錄匯總協(xié)調(diào)控制結(jié)果； 步驟五、判斷協(xié)調(diào)結(jié)果能否滿足充放電計劃目標(biāo)，如果不滿足則將協(xié)調(diào)偏差上報，省級EVAgent或地市EVAgent調(diào)整充放電控制策略，并重新發(fā)布有序充放電計劃，然后執(zhí)行步驟四；如果可滿足計劃目標(biāo)，則執(zhí)行步驟六；調(diào)整充放電控制策略主要是依據(jù)充放電負(fù)荷和充放電價的擬合曲線，根據(jù)調(diào)控需要調(diào)整充放電價，以此來完成充放電計劃目標(biāo)； 步驟六、執(zhí)行有序充放電計劃并記錄充放電過程的參數(shù)數(shù)據(jù)，錄入數(shù)據(jù)庫；記錄學(xué)習(xí)過程，錄入規(guī)則知識庫。
7.如權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征是，所述步驟一中的充放電負(fù)荷預(yù)測在省級EVAgent和地市EVAgent上實(shí)現(xiàn),地市EVAgent根據(jù)自己的充放電歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測算法預(yù)測本地市的電動汽車充放電負(fù)荷；省級EVAgent的充放電負(fù)荷預(yù)測包括兩部分一是根據(jù)充放電歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測算法進(jìn)行預(yù)測，二是接收地市EVAgent的預(yù)測結(jié)果得充放電預(yù)測值；預(yù)測值由三部分構(gòu)成日前預(yù)測，滾動預(yù)測和實(shí)時預(yù)測；日前預(yù)測值，每天O時預(yù)測未來24小時的充放電負(fù)荷，其中每η分鐘一個預(yù)測值，共有1440/n個點(diǎn)；滾動預(yù)測每個整點(diǎn)預(yù)測下一整點(diǎn)到未來24小時充放電負(fù)荷，共1440/n個值；實(shí)時預(yù)測每η分鐘做一次預(yù)測，每一點(diǎn)預(yù)測下一點(diǎn)的充放電負(fù)荷，只有一個點(diǎn)的數(shù)據(jù)；其中放電負(fù)荷預(yù)測值的內(nèi)容主要包括放電容量和放電功率的上下限；充電負(fù)荷采用自回歸滑動平均法或蒙特卡羅模擬法進(jìn)行預(yù)測。
8.如權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征是，所述步驟二中的電動汽車充放電調(diào)度計劃曲線包括日前調(diào)度計劃、滾動調(diào)度計劃和實(shí)時調(diào)度計劃三條曲線；每天O時發(fā)布未來24小時的日前充放電調(diào)度計劃，其中每η分鐘一個調(diào)度值，共有1440/n個點(diǎn)；每個整點(diǎn)發(fā)布下一整點(diǎn)到當(dāng)天24時的滾動充放電調(diào)度計劃；每個點(diǎn)發(fā)布下一個點(diǎn)的實(shí)時充放電調(diào)度計劃，只發(fā)布下一點(diǎn)的充放電負(fù)荷值； 調(diào)度計劃滾動修正發(fā)布流程具體描述如下，調(diào)度計劃共有三部分構(gòu)成日前調(diào)度計劃、滾動調(diào)度計劃和實(shí)時調(diào)度計劃三部分；其調(diào)度計劃是根據(jù)調(diào)度中心指令，結(jié)合自身知識規(guī)則庫，進(jìn)行滾動發(fā)布的；日前計劃是每天的O時發(fā)布未來24小時的充點(diǎn)電調(diào)度計劃，每η分鐘一個點(diǎn)，共1440/n個點(diǎn)；滾動調(diào)度計劃每個整點(diǎn)發(fā)布一次，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，在整點(diǎn)發(fā)布下一整點(diǎn)到當(dāng)天24時的充放電調(diào)度計劃；實(shí)時調(diào)度計劃則是每η分鐘發(fā)布一次，根據(jù)系統(tǒng)情況發(fā)布下一點(diǎn)的一個充放電計劃控制值，根據(jù)系統(tǒng)需求控制充放電負(fù)荷。
9.如權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征是，所述步驟三中的制定充放電策略控制是根據(jù)充放電指令制定充放電計劃，對隨機(jī)充放電和可控充放電需要采取不同的控制策略；首先對比分析充放電預(yù)測曲線和充放電調(diào)度曲線，分析集中充電站、儲能站可控充放電部 分能否滿足充放電調(diào)度要求，如果不滿足則需控制電動汽車隨機(jī)充放電部分；對隨機(jī)充放電部分的控制可通過發(fā)布充放電價實(shí)現(xiàn)，首先要根據(jù)大量歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)研究充放電價和充放電負(fù)荷的函數(shù)關(guān)系，通過最小二乘法進(jìn)行曲線擬合；再根據(jù)調(diào)控需求調(diào)整發(fā)布相應(yīng)的充放電價，達(dá)到控制目的。
10.如權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征是，所述步驟五中，放電指令發(fā)布時不同Agent域內(nèi)的尋址和通信過程如下由于每個終端Agent都有獨(dú)立的符號名和直接通信的能力，一個區(qū)域中的終端Agent通過區(qū)域Agent與其它區(qū)域中的終端Agent進(jìn)行交互和合作；如果終端Agent需要其它區(qū)域的終端Agent提供放電支持,則先向區(qū)域Agent上報自己的信息，區(qū)域Agent查詢其它終端Agent的能力，即是否可提供放電支持，選擇合適的候選人，并向其發(fā)送協(xié)助放電調(diào)峰的請求；如果沒有合適的候選，則區(qū)域Agent向地市EVAgent 提出查詢，或采用廣播的形式進(jìn)行交互。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于Multi-Agent系統(tǒng)的電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及方法，包括省級Agent層、地市Agent層、區(qū)域Agent層和終端Agent層4層，其中，省級Agent層與地市Agent層連接，地市Agent層與區(qū)域Agent層連接，區(qū)域Agent層與終端Agent層連接本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對電動汽車、動力電池、充電樁、充放電站等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時監(jiān)視，有利于統(tǒng)一管理規(guī)范的建立；本發(fā)明具有實(shí)現(xiàn)廣域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電動汽車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)車、站、網(wǎng)的有效互動，保障電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高可再生能源的利用率的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G06Q50/06GK102708425SQ201210222439
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉海波, 孫玉田, 張秉良, 李建祥, 袁弘 申請人:山東電力集團(tuán)公司電力科學(xué)研究院