中國要用不到10年時間實現碳達峰，再用30年左右時間實現碳中和，這是個非常艱巨的任務。目前，我國電力繫統靈活性較差，遠不能滿足波動性風光電並網規模快速增長的要求。微電網群是智能電網與信息網高度融合的網絡。本書完整地講述微電網群運行的理論體繫與分析流程，對激發微電網群中智能主體參與互動的積極性、提高盈利水平有重要的參考價值。

●第1章微電網概述001
1.1微電網001
1.1.1微電網定義001
1.1.2分布式電源002
1.1.3儲能繫統004
1.1.4微電網的保護繫統006
1.1.5微電網的能量管理繫統008
1.1.6微電網容量及電壓等級008
1.1.7微電網的運行模式009
1.2多能互補的微電網012
1.2.1典型分布式能源微電網012
1.2.2多能互補微電網的關鍵技術020
1.2.3多能互補微電網的研究現狀023
1.3微電網的結構以及主要技術研究現狀026
1.3.1交流微電網027
1.3.2直流微電網030
1.3.3交直流微電網034
1.3.4微電網架構的設計038
1.4微電網群的分層調控研究現狀038
1.4.1微電網的控制結構038
1.4.2微電網的分層控制039
1.4.3微電網的調控技術040
1.4.4微電網的分布式協同控制042
1.5微電網國內外技術應用044
1.5.1國外微電網技術應用案例044
1.5.2國內微電網技術應用案例050
參考文獻053
第2章微電網信息采集和數據處理技術057
2.1微電網物理信息建模057
2.1.1物理信息融合繫統概述057
2.1.2微電網物理信息融合建模方法059
2.1.3分布式發電模塊CPS建模064
2.1.4微電網CPS建模077
2.1.5微電網CPS模型仿真083
2.2微電網用能行為分析技術097
2.2.1用電信息采集、聚合與特征提取098
2.2.2用電行為模式識別100
2.2.3基於用能行為理解的關聯因素分析101
2.3基於雲邊計算的數據處理技術105
2.3.1雲計算106
2.3.2邊緣計算109
2.3.3基於雲邊計算的數據處理技術110
2.4微電網多時間尺度預測技術113
2.4.1負荷預測113
2.4.2可再生能源發電區間預測120
2.4.3可再生能源出力超短期預測127
參考文獻129
第3章微電網控制技術133
3.1微電網經典控制架構133
3.1.1直流微電網控制架構134
3.1.2交流微電網控制架構139
3.2微電網控制器控制方法141
3.2.1微電網控制策略141
3.2.2件控制器設計147
3.3基於分布式人工智能（多代理繫統）的控制框架153
3.3.1多智能體的概念153
3.3.2多智能體概念圖與BDI模型154
3.3.3基於多智能體的分層控制結構156
3.3.4多智能體技術的應用舉例158
3.4基於協同論的一致性控制技術164
3.4.1自動發電控制AGC概要164
3.4.2多智能體一致性算法研究現狀165
3.4.3基於等微增率的一致性算法166
3.4.4基於多智能體一致性的下垂控制策略168
3.4.5基於多智能體的電壓頻率一致性多級協同控制策略173
參考文獻174
第4章微電網分層控制實踐176
4.1基於JADE平臺的多代理控制技術176
4.1.1JADE簡介176
4.1.2FIPA標準簡介177
4.1.3JADE結構178
4.1.4JADE配置與主要的包179
4.1.5Agent的創建和啟動180
4.1.6Agent通信語言ACL的應用181
4.2基於多能互補的協調控制方案182
4.2.1多能互補與能源互聯網182
4.2.2能源互聯網的特點183
4.2.3能源路由器、轉換器和集線器184
4.3多能互補微電網協調控制器185
4.3.1基於能源集線器的多能互補分層協同控制186
4.3.2協調控制器結構192
4.3.3協調控制器功能設計194
4.4區域協調控制器研發198
4.件代理模塊199
4.4.2微電網代理模塊199
4.4.3上級電網代理模塊200
4.4.4不同代理模塊的通信方式200
4.4.5代理模塊的研發與應用200
4.4.6協調控制器的研發實例202
參考文獻208
第5章微電網日前分層調控技術209
5.1微電網分層調控架構與特性210
5.1.1基於多代理繫統的分層架構211
5.1.2基於主從博弈的區域能源互聯網分布式能量管理框架214
5.2通信模式222
5.2.1基於多代理繫統的分層通信架構223
5.2.2基於能源細胞組織架構的區域能源網通信模式225
5.2.3基於一致性協同的通信模式227
5.3日前分層調控策略228
5.3.1微網層與配網層的多目標控制策略228
5.3.2微網微網層控制運行策略234
5.3.3微網用戶層運行控制策略246
5.4案例分析及仿真259
5.4.1歐洲典型微網結構與改進IEEE33節點繫統259
5.4.2某地區微能源網拓撲結構263
參考文獻276
第6章微電網自適應調整技術278
6.1微電網內部設備快速通信模式279
6.1.1通信模式279
6.1.2微電網有線通信架構281
6.1.3微電網無線通信架構282
6.2微電網滾動優化策略283
6.2.1基於多智能體一致性的微電網電壓/頻率控制283
6.2.2基於自適應下垂控制的微電網分布式經濟控制295
6.2.3基於自律分散控制的多區域日內滾動優化調度策略304
6.3微電網實時調整策略312
6.3.1基於多智能體一致性的微電網分層實時優化312
6.3.2雙層博弈實時優化調整策略326
參考文獻338
第7章微電網群分布式協同調度341
7.1微電網群的架構341
7.1.1微電網分層架構342
7.1.2多能互補微電網分層架構343
7.2微電網群的運行模式347
7.2.1多微網的動態合作博弈模型347
7.2.2多微網繫統雙層博弈模型347
7.2.3群微網與配電網雙層演化博弈決策349
7.3微電網群分布式協同調度策略359
7.3.1基於多代理的群微網分層調控框架359
7.3.2基於多代理的分布式調度設計361
7.3.3基於多代理設計的算例驗證364
7.3.4結論369
7.4微電網群分布式需求響應策略369
7.4.1分布式需求響應框架設計370
7.4.2需求響應建模和模型在線辨識371
7.4.3基於多代理繫的分布式需求響應分層優化設計373
7.4.4考慮全局預設約束的分布式通信和算法375
7.4.5算例分析378
7.4.6結論384
參考文獻384
第8章虛擬電廠的優化運行388
8.1虛擬電廠的定義388
8.1.1虛擬電廠的組分和類別389
8.1.2虛擬電廠的功能特征391
8.1.3虛擬電廠與微電網的聯繫394
8.2虛擬電廠關鍵技術395
8.2.1多代理技術395
8.2.2區塊鏈技術401
8.2.3物聯網技術405
8.3虛擬電廠集成優化運行408
8.3.1博弈論與市場規則408
8.3.2虛擬電廠的市場模式414
8.3.3基於主從博弈模型的運行策略417
8.3.4基於納什談判模型的運行策略420
參考文獻425
第9章微電網群的市場交易策略429
9.1微電網群市場分析的現狀429
9.1.1考慮配電繫統微電網聯盟合作運營框架429
9.1.2微電網群經濟行為決策432
9.1.3多代理繫統在微電網群電力市場中的應用434
9.1.4基於虛擬電廠的微電網群運行交易模式436
9.2微電網群競爭報價策略439
9.2.1非合作博弈模型439
9.2.2基於需求響應的虛擬電廠市場競價策略440
9.2.3考慮多能互補的多主體雙層博弈方式446
9.3合作博弈競價模式453
9.3.1合作博弈模型概述453
9.3.2基於合作博弈的多虛擬電廠交易方式455
參考文獻457
第10章未來微電網調控技術的展望460
10.1數據驅動和人工智能技術460
10.1.1數據驅動在微電網中的應用461
10.1.2人工智能在微電網中的應用468
10.2微電網數字孿生與平行繫統470
10.2.1微電網數字孿生470
10.2.2平行繫統471
參考文獻472
索引477

本書介紹了目前能源互聯網的幾種架構和運行形態，探討了能源互聯網中多網絡之間交互的物理模型，並提出了能源互聯網信息和物理模型的研究方向。在此基礎上提出細胞-組織（Cell-Tissue）視角下的能源互聯網形態架構及其特征，並對微網群分布式調控進行了詳細的研究。

呂天光,艾芊,郝然 著