摘要:基于MAS 技術(shù)設(shè)計了一個新的配電網(wǎng)保護和控制方案,結(jié)合現(xiàn)代IT 技術(shù)和自動化設(shè)備,可以有效地進行配電網(wǎng)的故障探測,隔離和重組。設(shè)計了智能代理的行為規(guī)則,定義了代理的預(yù)備知識,描述了代理的運行狀態(tài)和重組算法,論述了代理通信行為。通過一個案例仿真,結(jié)果表明其具有異步協(xié)同工作的能力,也驗證了所提出代理方案的有效性和合理性。
關(guān)鍵詞:多代理系統(tǒng);配電網(wǎng)保護;多代理共同體;代理通信;故障隔離
中圖分類號: TM77 文獻標識碼:A 文章編號: 1674-3415(2010)16-0024-06
0 引言
配電系統(tǒng)的保護和重組是人工智能技術(shù)的一個重要應(yīng)用方向,一些研究人員已經(jīng)將該領(lǐng)域?qū)<蚁到y(tǒng)的廣域知識和經(jīng)驗與專門進行集中控制和保護的計算系統(tǒng)相結(jié)合起來。一些基于規(guī)則的專家系統(tǒng)已經(jīng)被提出來了,如邏輯規(guī)則(用于開關(guān)動作,故障隔離和饋線間的負荷轉(zhuǎn)移[1]),和啟發(fā)式規(guī)則(用于配電系統(tǒng)故障定位[2]),它所提供的圖形用戶接口(GUIs)可以作為重組幫助系統(tǒng),幫助操作數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)的人員做出決策[3]。有些專家系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于常規(guī)的電力系統(tǒng)重組[4-5]。專家系統(tǒng)通常作為一個輔助的作用,它需要電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)信息、網(wǎng)絡(luò)元件屬性信息和遠程測量的電氣量信息。因此應(yīng)該架設(shè)用于保護和控制的專用通信通道,包括光纖通信和電力線通信,還有最近興起的全球移動通信(GSM)技術(shù)[6]。
一些學(xué)者已經(jīng)利用分布式人工智能(DAI)和多代理系統(tǒng)(MAS)來研究配電網(wǎng)的行為和智能,并且在這方面做了許多努力[7-8]。它也適合配電系統(tǒng)的故障處理,復(fù)雜問題的分解等[9]。用一個分布式的方式,處理復(fù)雜的配電網(wǎng)管理問題是Multiagent系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,也就是說分布式的解決問題和解決分布式的問題[10]。
基于多代理技術(shù)的配電網(wǎng)管理和傳統(tǒng)的中央集中控制的目標是相同的:根據(jù)整個配電網(wǎng)的可靠性,使供電不足的持續(xù)時間和用戶供電中斷的持續(xù)時間最小化。
本文設(shè)計的多代理方案,目的在于提高網(wǎng)絡(luò)的自我管理能力,使故障定位,隔離,電網(wǎng)正常運行的部分進行重組所需要的時間最小。同時它的自適應(yīng)行為將能應(yīng)用于許多不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中。
1 當(dāng)前工作的應(yīng)用領(lǐng)域
本文的設(shè)計方案可以應(yīng)用于電網(wǎng)的快速故障定位,隔離和重組過程,其研究的配電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
配電網(wǎng)由兩部分組成:地下線路層和架空中壓線路層。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明地下線路層發(fā)生的故障通常是永久性的,而架空線路層通常是暫時的。因此,保護系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)不同類型的故障(永久的和暫時的),采取不同的保護措施。一個典型的地下線路層星型中壓饋線網(wǎng)絡(luò)如圖2 所示,系統(tǒng)中有保護設(shè)備和開關(guān)設(shè)備。
控制和子控制中心位于150/20 kV 變電站,線電流,線電壓數(shù)據(jù)可以從SCADA 中獲得。通過專用的電力通信網(wǎng)絡(luò),20 kV 斷路器的狀態(tài)被本地的和(或)遠程的Agent 控制。
通過下列的假設(shè)來研究地下線路層配電網(wǎng)。
1)所有的20 kV 負荷開關(guān)位于20/0.4 kV 變電站,配置有機械化的控制系統(tǒng),由開關(guān)繼電器控制。
2)用于數(shù)據(jù)采集和運行調(diào)度的智能電子設(shè)備(IEDs