電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中多Agent技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐略述

歐陽(yáng)菲妮

摘 要：簡(jiǎn)要分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的多Agent技術(shù)，并對(duì)其在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的運(yùn)用進(jìn)行了論述，以期為提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的運(yùn)行穩(wěn)定性提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；Agent技術(shù)；電氣參數(shù)

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.141

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的多Agent技術(shù)

繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)裝置、檢測(cè)單元、決策管理機(jī)構(gòu)均為分布式的，使該系統(tǒng)具備離散分布式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在這種結(jié)構(gòu)下求解多Agent系統(tǒng)，可充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高系統(tǒng)的保護(hù)性能。在繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行中，可將Agent作為一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，使其成為保護(hù)方案的配置單元或檢測(cè)單元。在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中，綜合利用Agent系統(tǒng)的分布式問(wèn)題求解能力、多Agent技術(shù)協(xié)作方式和契合入繼電保護(hù)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的全面控制。繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，可將基于多Agent技術(shù)的保護(hù)系統(tǒng)分為網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)層、中間協(xié)調(diào)層和底部執(zhí)行層。這種分級(jí)分布結(jié)構(gòu)的每一層都具有各自的任務(wù)，利用通訊系統(tǒng)將各層相連，每個(gè)Agent根據(jù)新任務(wù)激活同層Agent或上一層次的Agent。

1.1 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)層

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)層是整個(gè)系統(tǒng)中最高層的組織結(jié)構(gòu)，采用慎思型多Agent技術(shù)，包含繼電保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)模型、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和物理參數(shù)等，可按照系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。該層的主要作用是保護(hù)系統(tǒng)的組織構(gòu)架，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，該層可對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行重新構(gòu)架。

1.2 中間協(xié)調(diào)層

中間協(xié)調(diào)層主要起承上啟下的作用，其中的Agent不僅需要對(duì)系統(tǒng)中發(fā)生的故障快速、實(shí)時(shí)反映，還需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障處理規(guī)劃。因此，該層采用的是混合型Agent結(jié)構(gòu)，具體包括檢測(cè)Agent、保護(hù)Agent和搜索Agent。

1.3 執(zhí)行層

執(zhí)行層直接與整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)接，主要服務(wù)對(duì)象為各種電力設(shè)備。系統(tǒng)要求執(zhí)行層具有快速處理緊急故障的功能，因此，該層采用了反應(yīng)型Agent，具體包括數(shù)據(jù)采集Agent、執(zhí)行Agent。

2 多Agent技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的運(yùn)用

2.1 多Agent技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)Agent

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)Agent具備2項(xiàng)基本功能：①維護(hù)和更新基于Agent建立的繼電保護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型；②按照故障預(yù)隔離信息預(yù)測(cè)被保護(hù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并依據(jù)執(zhí)行Agent返回的跳閘信號(hào)集合和相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)整和修改系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，還可調(diào)節(jié)保護(hù)節(jié)點(diǎn)的配置和定值。鑒于上述功能，該Agent應(yīng)包括知識(shí)庫(kù)、規(guī)劃器、預(yù)測(cè)、模型庫(kù)、模型生成與維護(hù)模塊、保護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型、通信、系統(tǒng)保護(hù)配置調(diào)整等部分。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)Agent主要負(fù)

責(zé)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃組建、故障節(jié)點(diǎn)隔離和故障后的系統(tǒng)重構(gòu)。新系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的依據(jù)為系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)、保護(hù)節(jié)點(diǎn)信息和故障預(yù)隔離信息。

2.1.2 保護(hù)Agent

故障預(yù)隔離信息來(lái)源于保護(hù)Agent的保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，保護(hù)Agent會(huì)下達(dá)保護(hù)動(dòng)作，進(jìn)而可獲得故障預(yù)隔離的線路區(qū)段信息，從而幫助重構(gòu)Agent識(shí)別需要切除的保護(hù)區(qū)段。而故障預(yù)隔離和相關(guān)保護(hù)節(jié)點(diǎn)的信息均會(huì)被存儲(chǔ)到Agent的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而為下一次網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)提供參考。

2.1.3 檢測(cè)Agent

當(dāng)檢測(cè)Agent在數(shù)據(jù)采集Agent中輸入采集到的電氣參數(shù)后，會(huì)先識(shí)別這些參數(shù)的數(shù)據(jù)類型，然后再判斷和整理。系統(tǒng)計(jì)算故障模塊后，可得出相應(yīng)的故障分量。

2.1.4 數(shù)據(jù)采集Agent

數(shù)據(jù)采集Agent可采集保護(hù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，主要包括線路、斷路器信號(hào)和保護(hù)數(shù)據(jù)等。同時(shí)，可為檢測(cè)Agent提供數(shù)據(jù)支持。其數(shù)據(jù)來(lái)源有CT、PT和SCADA等。

2.1.5 搜索Agent

對(duì)于采用多Agent技術(shù)的繼電保護(hù)系統(tǒng)而言，搜索Agent具有協(xié)調(diào)作用，其余Agent之間的協(xié)作、通訊等均需要通過(guò)搜索Agent實(shí)現(xiàn)。

2.1.6 執(zhí)行Agent

執(zhí)行Agent的服務(wù)對(duì)象為保護(hù)裝置，其位于整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的最底層。在采用多Agent技術(shù)的繼電保護(hù)系統(tǒng)中，執(zhí)行Agent一般需要依靠斷路器操作，比如保護(hù)方案的實(shí)現(xiàn)、故障切除等。

2.2 采用多Agent技術(shù)的通信系統(tǒng)

通信是Agent技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化、與環(huán)境交互的重要手段，可體現(xiàn)Agent技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。采用多Agent技術(shù)的通信系統(tǒng)主要包括傳輸層、通信層和文件傳送層。這3層能了解和傳達(dá)Agent的目標(biāo)、意圖。其通信過(guò)程為：Agent先將內(nèi)容轉(zhuǎn)換為通信語(yǔ)言，并將其加載到傳播載體上，由傳播載體將通信語(yǔ)言發(fā)送到目標(biāo)Agent，目標(biāo)Agent讀取、轉(zhuǎn)換通信語(yǔ)言，從而了解對(duì)方Agent的任務(wù)要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)可對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行起到一定的保護(hù)作用。本文將多Agent技術(shù)運(yùn)用到繼電保護(hù)的構(gòu)建時(shí)借助了不同的Agent技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)功能，從而進(jìn)一步提升了繼電保護(hù)系統(tǒng)的性能，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕