MGS-104 · 应用案例
案例一:交直流微电网多节点功率协同控制
与新南威尔士大学合作研究
一、案例背景
合作方
新南威尔士大学(UNSW Sydney) — 全球顶尖工程与科技院校,在电力电子、能源系统领域具有深厚研究积累。
研究目标
在交直流混合微电网环境下,验证基于多智能体强化学习的多节点功率协同控制算法,实现:
-
系统级闭环控制
-
母线电压稳定
-
多节点功率动态分配
二、挑战
传统微电网控制面临的核心问题:
| 挑战 | 说明 |
|---|---|
| 多节点协同 | 多个DCDC/ACDC节点需协同工作,传统集中式控制难以实时响应 |
| 源荷波动 | 光伏、负载随机波动,要求控制算法快速适应 |
| AI算法验证难 | 仿真环境无法复现真实物理特性,工业实测风险高、成本高 |
现有方案局限:
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纯仿真:忽略非线性、噪声、延迟
-
工业实测:不敢做故障测试,无法快速迭代
三、解决方案
3.1 平台选择
采用 MGS-104 入门级能源多物理智能体验证平台:
| 组件 | 配置 |
|---|---|
| 边缘计算单元 | Jetson Orin Nano Super,67 TOPS |
| 功率节点 | 3×DCDC + 1×ACDC |
| 通信 | CAN 500kbps |
| 电压等级 | SELV 20V(安全复现工业动态) |
3.2 控制架构
[多智能体强化学习算法] ── [边缘计算单元] ── CAN总线 ── [DCDC节点1]
├─ [DCDC节点2]
├─ [DCDC节点3]
└─ [ACDC节点]
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每个功率节点作为独立智能体
-
边缘计算单元运行多智能体强化学习算法
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节点间通过CAN总线实时协商功率分配
3.3 实验工况
| 工况 | 设定 |
|---|---|
| 光伏模拟 | 500-650W波动 |
| 基础负载 | 300W固定 |
| 储能 | SOC 50%,充放电可调 |
| 采样频率 | 10 Hz |
| 控制周期 | 1 min状态机切换 |
四、实验成果
4.1 系统级闭环控制
AI算法实现:
-
母线电压波动:±2V → ±0.3V
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响应时间:50ms → 15ms
-
功率重分配:<10ms
4.2 多节点协同效果
| 节点 | 任务 | 协同效果 |
|---|---|---|
| DCDC节点1 | 光伏模拟 | 跟随光照变化 |
| DCDC节点2 | 储能充放 | 消纳盈余电量 |
| DCDC节点3 | 基础负载 | 稳定供电 |
| ACDC节点 | 交流接口 | 电压频率稳定 |
4.3 故障自愈能力
模拟单个节点离线,其余节点在 <10ms 内完成功率重分配,系统保持稳定运行。
五、结论
MGS-104 成功验证了:
-
AI算法能够在真实硬件上实现系统级闭环控制
-
多智能体协同控制策略有效提升系统鲁棒性
-
SELV安全电压下可安全、重复地进行故障测试
“在MGS-105平台上,我们能够快速迭代AI算法,在真实物理环境中验证控制策略,这是纯仿真无法替代的。”
—— 新南威尔士大学研究团队
六、相关资源
*案例版本:V1.0 / 2026.03*