专利名称：一种用于风光联合发电的多代理控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于新能源与环境保护和分布式智能控制领域，具体涉及一种
风能、太阳能联合发电系统的多代理系统(MAS, multi-agent system )。
背景技术：
当前，全世界能源界一直都在关注未来能源发展的走向和策略，实 现能源、环境和经济的协调发展是世界能源建设追求的目标。新型能源 如太阳能、风能、生物质能、海洋能等具有清洁性、可再生性、分布广 泛等特性，使得其成为能源开发利用的新关注点。而风能和太阳能由于 其取之不尽、无处不在等特点使得其开发日益受到重^L。风能发电和太 阳能光伏发电是近年来发电系统发展最快的技术。由于风能与太阳能在 时间和空间上具有互补性，风能、太阳能互补发电成为比单一的风能或 太阳能发电更有效的方式。风能和太阳能也将成为21世纪大规模开发的 可再生清洁能源。
由于空气动力学的不确定性和发电机、电力电子装置的复杂性以及 系统包含大量特性各异的设备和控制系统，加之电能生产与消费的同时 性和气候变化的随机性，使得电力系统表现为一个不可观察且不确定的、 连续动态变化的开放式环境。风能和太阳能发电系统模型具有很强的非 线性、不确定性和多干扰等特点。风能和太阳能发电机组通常布置在资 源丰富的地区，如海岛和边远地区，甚至海上，要求能够无人值守运行 和远程监控，这就对系统中的控制系统可靠性提出了很高的要求。解决 这些复杂电力系统面临的上述问题需不断运用新理论、新技术。
由上述可见，现有技术中存在需要改进的地方。
发明内容
为了解决因风能、太阳能联合发电系统的强非线性、分布性等特点而 造成的利用传统的控制理论和方法无法进行优化组合控制的问题，本发明 提供了 一种用于风光联合发电的多代理控制系统。
本发明的用于风光联合发.电的多代理控制系统，其用于对风能发电组 件、太阳能发电组件实现监控，该风能发电组件用于将风能转化为电能并
提供给负载，该太阳能发电组件用于将太阳能转化为电能并提供给负载； 该控制系统应用于通用计算机上；所述多代理控制系统包括用于控制的 代理模块，该代理模块用于控制风能发电组件和太阳能发电组件的输入和 输出，及控制并协调系统的其他代理模块的工作；用于数据采集处理的代 理模块，该代理模块用于采集风能发电组件和太阳能发电组件的生产数据 并对数据进行分析、处理，为用于控制和信息管理的代理模块提供所需数 据报告；用于信息管理的代理模块，该代理模块用于对系统进行监测，并 根据来自用于数据采集处理的代理模块和/或用于控制的代理模块的报告对 系统进行评估及安排，以及用于相关数据的信息交互。
其中，所述多代理控制系统还包括用于资源管理的代理模块，该代理 模块用于为整个系统提供决策所需的知识和数据，并对知识库和数据库进 行学习更新。
其中，所述分别用于数据采集处理、控制、信息管理和资源管理的四 个代理才莫块应用于四个不同的通用计算机上，它们之间通过网络网关路由 进行数据传输及交换。
其中，所述用于数据采集处理的代理模块包括用于数据采集的代理 单元，该代理单元用于获取风能发电组件和太阳能发电组件的现场工作数 据；用于数据处理的代理单元，该代理单元用于对上述代理单元获得的现场工作数据进行数学运算和/或逻辑运算处理、提取生产过程的状态特征信 自
其中，所述用于信息管理的代理模块包括用于监测的代理单元，该 代理单元用于构建监测界面、监测来自所述用于数据处理的代理单元的数 据，并根据该数据进行运行状态指示，以及与期望值和/或运行限值进行比 较确定是否进行预报警，同时为所述用于技术支持的代理模块提供监测报 告；用于技术支持的代理单元，该代理单元根据所述用于监测的代理单元 和所述用于控制的代理模块所提供的报告，对整个系统的性能进行评估， 给出技术支持方案和报告；用于信息交互的代理单元，该代理单元用于进 行系统参数的添加、删除、修改保存以及数据输入输出的信息交互操作。
其中，所述用于控制的代理模块包括用于协调的代理单元，该代理 单元负责协调该代理模块内用于任务管理、风电组件控制、光电组件控制 及决策的各个代理单元之间的工作；用于任务管理的代理单元，该代理单 元用于进行任务接收与分解、资源选取、任务分配与运行、任务协调与集 成、以及配置用于风电组件控制和光电组件控制的两个代理单元的发电任 务；用于风电组件控制的代理单元，该代理用于控制风能发电组件按所需 任务工作；用于光电组件控制的代理单元，该代理用于控制太阳能发电组 件按所需任务工作；用于决策的代理单元，该代理单元根据所述用于监测 的代理单元所提供的实时监测数据和历史资源数据对整个系统的性能进行 评估，同时根据所述用于风电组件控制、光电组件控制和协调的各个代理 单元所提供的信息对系统的运行和维护活动作出安排。
其中，所述用于控制的代理模块还包括用于维护的代理单元，该代 理单元根据所述用于决策的代理单元所给出的故障诊断决策来对系统进行 维护活动用以排除故障和维护系统的正常运行，并向用于技术支持的代理 单元提供系统维护报告。
其中，所述用于资源管理的代理模块包括用于管理的代理单元，该
的学习更新、接收来自用于监测的代理单元所提供的实时监测数据，将该 数据保存在数据库中。
其中，所述每个代理模块或代理单元均包括用于获得环境参数信息 的感应器、用于作用于环境的效应器、用于与其他代理模块、代理单元或 知识库进行数据传输的通信器、信息融合器、规划器、决策器、知识库和 数据库；所述感应器向所述信息融合器传送所需监控环境的信息；所述信 息融合器根据所述感应器接收的环境信息和数据库中提供的内部状态数据 进行信息融合、并产生修改当前状态的描述指示给所述规划器；所述规划 器根据所述信息融合器的指示和知识库提供的数据制定规划方案，并形成 一系列动作序列给所述决策器；所述决策器通过所述效应器对环境发生作 用，并将决策信息通过所述通信器传送给其他的代理模块或代理单元、及 反馈给知识库；所述的知识库提供环境改变规律知识；所述的数据库提供 系统内置状态信息。
其中，应用所述多代理控制系统的通用计算机通过网络经网关路由与 远程控制机进行数据传输；所述用于数据采集处理的代理模块通过现场监 控装置分别获取风能发电组件和太阳能发电组件的运行参数。 发明效果
本发明研究了作为分布式人工智能的进一步发展的多代理理论与技 术，建立了一个具有数据采集处理代理子系统、智能控制代理子系统、信 息管理代理子系统、资源管理代理子系统等组成的用于风能、太阳能联合 发电的多代理控制系统。多代理(Multi-Agent)系统是设计和实现复杂系 统和控制系统的新途径，它能很好的解决分布式能源电力系统所遇到的问 题。代理智能体能通过角色分配协调、协作、智能地完成某些分布式、复 杂的任务，使得整个系统成为一个性能优越的整体。因而，本发明将多代
理技术引入风能、太阳能联合发电系统，解决了因风能、太阳能联合发电 系统的强非线性、分布性等特点产生的控制难的问题。
本发明的多代理(Multi-Agent)技术的使用，优化了新型能源风能和 太阳能联合发电系统，使得系统的输出更加稳定、性能指标更优、抗干扰 能力更强、可以增强系统的智能性、简化系统地管理维护，推动风能、太 阳能联合发电系统的大范围实用化，从而达到改善环境污染、开发新能源 利用、促进经济发展的三重效果。
图1是采用本发明多代理控制系统的风光联合发电装置； 图2是本发明多代理控制系统的功能模块图3是本发明多代理控制系统各个代理模块或代理单元之间的协作通 信示意图4是本发明多代理控制系统的单个代理模块或代理单元的内部结构 示意图5是本发明多代理系统的硬件组成结构示意图。
具体实施例方式
以下将详细描述本发明的各较佳实施例。
如图1和图2所示，本发明用于风光联合发电的多代理控制系统，其 用于对风能发电组件5、太阳能发电组件6实现监控，该控制系统应用于通 用计算机上；所述多代理控制系统包括用于数据采集处理的代理模块1， 该代理模块用于釆集风能发电组件5和太阳能发电组件6的生产数据并对 数据进行分析、处理，为用于控制和信息管理的代理模块(2和3)提供所 需数据报告；用于控制的代理模块2，该代理模块用于控制风能发电组件5 和太阳能发电组件6的输入和输出，及控制并协调系统的其他代理模块的
工作；用于信息管理的代理模块3，该代理模块用于对系统进行监测，并根 据用于数据采集处理的代理模块1所提供的维护报告和/或用于控制的代理 模块2所提供的报告对系统进行评估及合理安排，以及用于相关数据的信 息交互，其中相关数据包括风能发电组件5和太阳能发电组件6的生产数 据；用于资源管理的代理模块4，该代理模块用于存储和更新系统庞大的知 识库和数据库资源，并用于为整个系统提供智能决策所需的知识和数据。 上述对风能发电组件5和太阳能发电组件6的数据采集可以采用以下方式 通过光纤连接到^f艮多分布在风能发电组件5和太阳能发电组件6上的控制 传感器，来提供所需数据。由于现有技术中多代理系统(Multi-Agent)已 经在智能化和分布化管理中得到应用，如智能远程教学和电力自动化管理， 其基本设置已经成熟，本发明是对该技术理论的应用。
如图1所示，上述风能发电组件5用于将风能转化为电能并提供给负 载，其包括风轮、调速器与限速装置、发电机、塔架等构成。整个风能发 电组件在本发明所述的控制系统的控制下将风的动能转换为机械能并带动 发电机发电转换为电能。风能发电组件的控制Agent，采用PLC控制或微 机控制对风能发电实行控制，通过光纤连接多个分布在风能发电组件上的 控制传感器，为控制系统提供所需要的系统运转数据，其中包括风轮转速 的设定值和叶片变浆距，栅极电压、频率、相位、风轮发电机转速，不同 温度、油压等参数，从而通过选择合适的控制算法使得系统达到最佳。
如图1所示，该太阳能发电组件6用于将太阳能转化为电能并提供给 负载；其由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组、逆变器等组成。太阳能 电池单体是光电转换的最小单元将其按照功率要求进行串并联并封装后构 成太阳能电池组件，蓄电池组通过太阳能电池方阵充电，对于蓄电池组的 基本要求是自放电率低、使用寿命长、充电效率高、少维护或免维护、工 作温度范围宽、价格低廉等，逆变器是将直流电变换成交流电的设备，当 负载是交流或要并网时它是必须的。太阳能发电组件的控制Agent,主要有
如下功能(1 )蓄电池最优充电控制控制器根据当前的太阳能资源情况 和蓄电池荷电状态，确定最佳充电方式，以实现高效、快速地充电，并充 分考虑充电方式对蓄电池寿命的影响。(2)蓄电池放电管理对蓄电池放 电过程进行管理，如负载控制自动开关机、实现软启动、防止负载接入时 蓄电池端电压突降而导致的错误保护等(3)设备保护光伏发电系统所连 接的用电设备，在有些情况下需要由控制器提供保护，如系统中因逆变电 路故障而出现的过电压和负载短路而出现的过电流等，如不及时加以控制， 就有可能导致光伏发电系统或用电设备损坏。上述控制方法代理(Agent) 模型可以通过应用PID算法、最优控制、自适应控制、神经网络控制、模 糊控制、专家系统等算法可以方便的搭建软件Agent实体，软件Agent控制 方法具有快速响应、设计简单、切换灵活等特点，可以在风力环境和负载 变化时选择最佳的控制方式，达到风能发电系统的最优控制。
如图5所示，所述分别用于数据采集处理、控制、信息管理和资源管 理的四个代理模块应用于四个不同的通用计算机上，它们之间通过网络网 关路由进行数据传输。用于数据采集处理的代理模块应用于计算机13上用 于建立数据采集站，用于信息管理的代理模块应用于计算机14上用于建立 信息站，用于资源管理的代理模块应用于计算机15上用于建立资源站，用 于控制的代理模块可以划分为主控制和备份控制两个模块分别应用两个计 算机ll、 12上用于建立控制站，上述计算机之间建立局域网通过网关路由 17进行数据传输。上述计算机ll、 12、 13、 14、 15构成室内控制级的各个 子系统。然而，上述各计算机可以设置在一台或者合并较少的几台计算机 上运行，上述具体实施例仅为本发明实现的一种方式，并非对本发明专利 保护范围的限制。
图5所示的现场监控装置7由分布在风能发电组件5和太阳能发电组 件6上的多个传感装置组成，用于给上述室内控制级的各个子系统提供生 产状况检测数据。图5中的计算机16为远程控制机，本发明的室内控制级
的各个子系统(即应用的本发明所述多代理控制系统的通用计算机)通过
网络网关路由17与远程控制机16进行数据传输及交换。
如图3所示，上述用于数据采集处理的代理模块1包括用于数据采 集的代理单元1-1和用于数据处理的代理单元1-2;用于数据采集的代理单 元1-1用于获取风能发电组件5和太阳能发电组件6的现场工作数据，用于 数据处理的代理单元1-2对上述代理单元获得的现场工作数据进行数学运 算和/或逻辑运算处理、提取生产过程的状态特征信息，该用于数据采集的 代理单元1-1通过现场监控装置5-1和6-1分别获取风能发电组件5-2和太 阳能发电组件6-2的运行参数(箭头08 )。
用于数据采集与数据处理的代理单元的功能主要包括信号采集和信号 变换，信号采集是通过传感器将发电过程中的物理信号转变为电信号，信 号变换是将传感器的模拟输出(电信号)转换为数字信号。这样多代理控制系 统就能实现对风光发电生产过程状态信息的访问。
另外，用于数据采集处理的代理模块1还能访问和控制传感器本身的 信息，如访问配置信息(型号、采样时间等)和状态信息(完好、故障)，设定 传感器的参数(数据更新的频率)等。用于数据处理的代理单元l-2对来自代 理单元1-1的数据进行一些基本的运算，提取能够表征生产过程(设备)状态 特征的信息，例如对信号进行数字滤波、快速傅立叶变换(FFT)、求平均值 等，即提取状态特征。输入到数据采集处理模块的数据还包括各传感器的 位置、类型和配置信息等。如图2所示，上述用于数据采集处理的代理模 块1运行于图5中的计算机13上，构成硬件系统中的釆集站。
上述用于信息管理的代理模块3包括用于监测的代理单元3-l、用于 技术支持的代理单元3-2和用于信息交互的代理单元3-3;用于监测的代理 单元3-l用于构建友好和完善的监测界面，完成特定设备的健康状态监测， 实现故障诊断和降级的监视，监测来自上述用于数据处理的代理单元1-2 所获得的数据进行运行状态指示(箭头10)，并将该数据与期望值、运行限
值进行比较，产生报警信号，同时为用于技术支持的代理单元3-2提供监测 报告(箭头ll),比如太阳能发电系统的信号监测监测光伏发电系统各种 装置和各个单元的状况和参数，为对系统进行判断、控制、保护等提供依 据，需要^r测的物理量有输入电压、充电电流、输出电压、输出电流以及 蓄电池温升等；用于技术支持的代理单元3-2，该代理单元根据所述用于监 测的代理单元3-1和上述用于控制的代理模块2所提供的报告(箭头11和 箭头05),对整个系统的性能进行评估，给出技术支持方案和报告；用于信 息交互的代理单元3-3,该代理单元用于进行系统参数的添加、删除、修改 保存、数据远程传送、数据打印等输入输出信息交互操作。如图2所示， 用于信息管理的代理模块3运行于图5中的计算机14上，构成硬件系统中 的信息站。
上述用于资源管理的代理模块4主要包括用于管理的代理单元4-1，其 次还包括用于数据存储的知识库4-2和数据库4-3，该代理单元4-1用于根 据所述用于技术支持的代理单元3-2提供的报告(箭头07 )进行知识库4-2 的学习更新，同时接收用于监测的代理单元3-1提供的实时监测数据(箭头 13)，将其保存在数据库4-3中，以供将来知识的查询和数据的访问，用于 资源管理的代理模块4负责与用于监测的代理单元3-1和用于技术支持的代 理单元3-2之间的沟通，在该代理模块4的控制之下，进行数据库4-3和知 识库4-2的访问。。如图2所示，用于资源管理的代理模块4运行于图5中 的计算机15上，构成硬件系统中的资源站。
上述用于控制的代理模块2包括用于协调的代理单元2-l、用于任务 的代理单元2-2、用于风电组件控制的代理单元2-3、用于光电组件控制的 代理单元2-4、用于决策的代理单元2-5和用于维护的代理单元2-6;用于 协调的代理单元2-l负责协调该代理模块内用于任务管理、风电组件控制、 光电组件控制及决策的各个代理单元之间的工作，以保证控制模块的各代 理单元之间的良好沟通、协商；用于任务管理的代理单元2-2主要进行任务
接收与分解、资源选取、任务分配与运行、任务协调与集成，以及通过该 任务管理代理单元的管理来完成风、光发电组件的机组发电任务优化配置， 当整个发电系统接受一定的发电任务时，任务代理单元首先对风能发电组
件和太阳能发电组件的控制单元进行检测和询问，代理单元2-3和2-4根据 现场装置提取的数据对任务单元提出的询问进行应答，用于任务管理的代 理单元2-2根据应答结果对发电任务进行分解并分配合适的任务给风能发 电组件5-2和太阳能发电组件6-2 (箭头01),完成发电资源的智能选取， 其中具体的协调协商过程由协调代理单元2-l来执行，在任务合理派发后， 用于决策的代理单元2-5根据所述用于监测的代理单元3-l所提供的实时监 测数据(箭头12)和历史资源数据对整个系统的性能进行评估，同时根据 所述用于风电组件控制、光电组件控制和协调的各个代理单元所提供的信 息对系统的运行和维护活动作出安排(箭头OO、 03)。用于风电组件控制的 代理单元2-3用于控制风能发电组件5-2按所需任务工作；用于光电组件控 制的代理单元2-4用于控制太阳能发电组件6-2按所需任务工作。
所述用于控制的代理模块2还可以包括用于维护的代理单元2-6,该 代理单元根据所述用于决策的代理单元2-5所给出的故障诊断决策(箭头 04)来对系统进行维护活动用以排除故障和维护系统的正常运行，并向用 于技术支持的代理单元3-2提供系统维护报告。
上述用于控制的代理模块2中，用于决策的代理单元2-5根据用于监测 的代理单元3-l所获得的数据进行故障诊断、确定故障发生的位置和原因、 并以一定的置信度给出故障诊断决策报告(箭头12);该代理单元能够给出 将来某一时刻设备(系统)的健康，根据预计使用条件估计设备(系统)的剩余 使用寿命。系统可对故障诊断定位，当风力系统或光伏系统发生故障时， 可自动检测故障类型，指示故障位置，为对系统进行维护提供方便。如图3 所示，如果用于决策的代理单元2-5还需要立即控制生产过程某些设备的行 为，则用于决策的代理单元2-5对用于风电组件控制或光电组件控制的代理
单元(2-3或2-4)发出控制任务请求(箭头03)。上述用于维护的代理单元 2-6,是根据用于决策的代理单元2-5所给出的故障诊断报告(箭头04)、 并有机地结合系统运行历史和维护历史信息、现在和将来的任务安排以及 资源的约束情况，向用于技术支持的代理模块3-2提供系统维护建议报告 (箭头05)。维护建议包括维护活动的安排(维护的时间和地点、维护需 要的工具、进行维护的人员以及采取的方法)、设备(系统)运行配置的修改 以及运行任务的修改等。这样，用于控制的代理模块2就可基本实现对风 能发电组件5和太阳能发电组件6的协调、故障诊断决策、维护等主要监 管功能。如图2所示，上述用于控制的代理模块2运行于图5中的计算机 11、 12上，构成硬件系统中的控制站。
如图4所示，上述每个代理模块或代理单元均可以采用以下结构方式 其包括用于获得环境参数信息的感应器001、用于作用于环境的效应器 002、用于与其他代理模块、代理单元或知识库进行数据传输的通信器008 以及信息融合器003、规划器004、决策器005、数据库006和知识库007; 感应器001感知所需监控环境的参数信息，并将其传送给信息融合器003; 信息融合器003根据感应器001接受的外界环境的信息和数据库006中提 供的内部状态数据进行信息融合，产生修改当前状态的描述，并将此描述 传送给规划器004;规划器004根据信息融合器003的指示和知识库007提 供的数据的制定规划方案，然后形成一系列动作序列给决策器005,决策动 作通过效应器对环境发生作用；决策器005在规划器004的指导下向效应 器002提供执行动作，并可将决策信息通过通信器008传送给其他的代理 模块或代理单元，同时将达到的目标反馈给知识库007;知识库007接受决 策器005提供的知识并能向规划器004提供环境改变规律等社会模型知识； 数据库006提供系统内置状态信息即自身模型数据；通信部分008可将提 交新信息对知识库进行更新，还可和其他代理模块或代理单元进行信息交 互。
按照上述结构建立的代理(Agent)模块是以信念一愿望一意图(BDI, Believe-Desire-Intention)概念为基础的一种混合型Agent结构，同时具有慎 思和反应Agent的特性，具有事件驱动能力(对环境中的突发事件做出及时 响应)和目标驱动能力(主动对环境采取行动)，Agent通过它自身的数据库与 世界交互，通过感应器感知世界的变化，结合自身模型和社会模型作出规 划，并且通过效应器执行动作，完成意图，实现目标。
本发明的整个硬件系统由风能发电组件、太阳能发电组件、多台微机 或工控机、输入输出设备、局域网系统构成；而本发明所提出的整个控制 系统是通过软件在上述硬件基础上实现的，本发明的多代理控制系统是根 据实际需要用PLC, JAVA语言在IBM的Aglet平台上以模块化的方式编成 实现的。本发明在基于网络的多代理(Agent)平台上运行实现其功能。
本发明将人工智能进一步发展的代理(Agent)技术引入了风光联合发 电系统，采用多代理(Agent)技术将风能、太阳能电力生产过程分为逻辑 上或者空间上相对独立的若干个子系统，每个子系统具有相对的独立性， 完成特定的功能。代理(Agent)技术的智能性、自治性、社会性等特点可 以解决风光联合发电系统大范围并网发电中控制难、系统可靠性低、可维 护性差等难点问题。
本发明首先将整个风光联合发电系统从代理(Agent)角度将其进行了 任务分解，分解各个子系统(如图3所示，其包括远程控制机、室内控制 级的多个计算机、现场监控级及风能、太阳能发电组件)；各个子系统又包 括有多个相互协作和通信的代理(Agent)，这些代理(Agent)按照多代理 (Agent)技术的分层设计、逐步逼近的方式实现风光联合互补发电系统的 MAS模型。
现场级的风能发电组件和太阳能发电组件在用于控制的代理 (Agent)模块的总控制下进行电力生产，用于数据采集的代理(Agent)
模块和用于信息管理的代理(Agent)模块以及用于资源管理的代理 (Agent)模块之间进行相互通信、协作、交流构成了一个完整的数据采 集——智能控制——信息管理的多代理(Agent)系统。监控级主要由工 程师和操作员对系统进行集中操作和信息管理。远端控制级供厂长进行 远方监控，这就实现了现地控制、厂内集中监控、远程控制三级控制(如 图5所示)。
本发明所述的数据釆集——智能控制——^言息管理的多代理(Agent) 监控系统的各层次智能设备之间具有"对话和协商"的能力，整个系统采用子 系统逻辑分层，Agent之间网络联系的体系结构，打破了以往控制系统中下 级和上级之间命令的简单盲目执行，取而代之以各个代理(Agent)根据客 观环境和自身状况分析命令的合理性，如不合理，可以拒绝执行，还可以 向上级汇报执行情况或不执行的理由，这种自治性和协作能力提高了系统 的智能性和可靠性。生产过程的多代理化可实现生产任务的智能分配、生 产资源的优化配置、生产过程和设备状态的智能监测维护、生产数据的智 能采集存储、生产过程的性能评估和优化管理；这些将对实现系统和设备 的安全、经济运行、生产过程的优化管理产生巨大的影响。
应当理解的是，上述各具体步骤的举例说明较为具体，并不能因此而 认为是对本发明的专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附 权利要求为准。
权利要求
1、一种用于风光联合发电的多代理控制系统，其用于对风能发电组件、太阳能发电组件实现监控，该风能发电组件用于将风能转化为电能并提供给负载，该太阳能发电组件用于将太阳能转化为电能并提供给负载；该控制系统应用于通用计算机上；其特征在于，所述多代理控制系统包括用于控制的代理模块，该代理模块用于控制风能发电组件和太阳能发电组件的输入和输出，及控制并协调系统的其他代理模块的工作；用于数据采集处理的代理模块，该代理模块用于采集风能发电组件和太阳能发电组件的生产数据并对数据进行分析、处理，为用于控制和信息管理的代理模块提供所需数据报告；用于信息管理的代理模块，该代理模块用于对系统进行监测，并根据来自用于数据采集处理的代理模块和/或用于控制的代理模块的报告对系统进行评估及安排，以及用于相关数据的信息交互。
2、 根据权利要求1所述的多代理控制系统，其特征在于，所述多代理 控制系统还包括用于资源管理的代理模块，该代理模块用于为整个系统提 供决策所需的知识和数据，并对知识库和数据库进行学习更新。
3、 根据权利要求2所述的多代理控制系统，其特征在于，所述分别用 于数据采集处理、控制、信息管理和资源管理的四个代理模块应用于四个 不同的通用计算机上，它们之间通过网络网关路由进行数据传输及交换。
4、 根据权利要求1所述的多代理控制系统，其特征在于，所述用于数 据采集处理的代理模块包括用于数据采集的代理单元，该代理单元用于获取风能发电组件和太阳 能发电组件的现场工作数据； 用于数据处理的代理单元，该代理单元用于对上述代理单元获得的现场工作数据进行数学运算和/或逻辑运算处理、提取生产过程的状态特征信 台
5、 根据权利要求4所述的多代理控制系统，其特征在于，所述用于信 息管理的代理模块包括用于监测的代理单元，该代理单元用于构建监测界面、监测来自所述 用于数据处理的代理单元的数据，并根据该数据进行运行状态指示，以及 与期望值和/或运行限值进行比较确定是否进行预报警，同时为所述用于技 术支持的代理模块提供监测报告；用于技术支持的代理单元，该代理单元根据所述用于监测的代理单元 和所述用于控制的代理模块所提供的报告，对整个系统的性能进行评估， 给出技术支持方案和报告；用于信息交互的代理单元，该代理单元用于进行系统参数的添加、删 除、修改保存以及数据输入输出的信息交互操作。
6、 根据权利要求5所述的多代理控制系统，其特征在于，所述用于控 制的代理模块包括用于协调的代理单元，该代理单元负责协调该代理,莫块内用于任务管 理、风电组件控制、光电组件控制及决策的各个代理单元之间的工作；用于任务管理的代理单元，该代理单元用于进行任务接收与分解、资 源选取、任务分配与运行、任务协调与集成、以及配置用于风电组件控制 和光电组件控制的两个代理单元的发电任务；用于风电組件控制的代理单元，该代理用于控制风能发电组件按所需 任务工作；用于光电组件控制的代理单元，该代理用于控制太阳能发电组件按所 需任务工作； 用于决策的代理单元，该代理单元根据所述用于监测的代理单元所提 供的实时监测数据和历史资源数据对整个系统的性能进行评估，同时根据 所述用于风电组件控制、光电组件控制和协调的各个代理单元所提供的信 息对系统的运行和维护活动作出安排。
7、 根据权利要求6所述的多代理控制系统，其特征在于，所述用于控 制的代理模块还包括用于维护的代理单元，该代理单元根据所迷用于决策的代理单元所给 出的故障诊断决策来对系统进行维护活动用以排除故障和维护系统的正常 运行，并向用于技术支持的代理单元提供系统维护报告。
8、 根据权利要求5所述的多代理控制系统，其特征在于，所述用于资 源管理的代理模块包括用于管理的代理单元，该代理单元用于根据所述用于技术支持的代理 单元所提供的报告进行知识库的学习更新、接收来自用于监测的代理单元 所提供的实时监测数据，将该数据保存在数据库中。
9、 根据权利要求1至8任一所述的多代理控制系统，其特征在于，所 述每个代理模块或代理单元均包括用于获得环境参数信息的感应器、用 于作用于环境的效应器、用于与其他代理模块、代理单元或知识库进行数 据传输的通信器、信息融合器、规划器、决策器、知识库和数据库；所述感应器向所述信息融合器传送所需监控环境的信息；所述信息融 合器根据所述感应器接收的环境信息和数据库中提供的内部状态数据进行 信息融合、并产生^^改当前状态的描述指示给所述规划器；所述规划器根 据所述信息融合器的指示和知识库提供的数据制定规划方案，并形成一 系 列动作序列给所述决策器；所述决策器通过所述效应器对环境发生作用， 并将决策信息通过所述通信器传送给其他的代理模块或代理单元、及反馈给知识库；所述的知识库提供环境改变规律知识；所述的数据库提供系统 内置状态信息。
10、根据权利要求l所述的多代理控制系统，其特征在于，应用所述 多代理控制系统的通用计算机通过网络经网关路由与远程控制机进行数 据传输；所述用于数据采集处理的代理模块通过现场监控装置分别获取 风能发电组件和太阳能发电组件的运行参数。
全文摘要
本发明公开了一种用于风光联合发电的多代理控制系统，其包括用于控制的代理模块用于控制风能发电组件和太阳能发电组件的输入和输出，及协调系统的其他代理模块并控制整个系统的稳定运行；用于数据采集处理的代理模块用于采集风能发电组件和太阳能发电组件的生产数据并对数据进行分析、处理，为控制和信息管理代理模块提供所需数据；用于信息管理的代理模块根据所述用于数据采集的代理模块采集的数据对系统进行监测；用于资源管理的代理模块为整个系统提供智能决策所需的知识和数据，并在对知识库和数据库进行学习更新以便日后使用。本发明的多代理(Agent)技术的使用，可以优化新型能源风能和太阳能联合发电系统。
文档编号H02P9/04GK101354775SQ200710075468
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月26日 优先权日2007年7月26日
发明者吴志敏, 江 常, 贾淑芸, 钟江生, 黄志昌 申请人:深圳职业技术学院