广域后备保护系统若干问题的探讨

近几年利用Agent技术基于广域信息的广域后备保护得到人们的关注。广域后备保护算法、保护Agent的设计等尚在研究中。本文对基于广域保护动作信息和利用广域电流差动的两类算法进行了分析;在比较多种广域后备保护多Agent系统协商方式的基础上,提出了一种以对等协商为主的体系结构。构造了一种基于模式的保护Agent的设计方法,依据此模式,研究了利用IEC61850对保护IED和广域后备保护Agent进行设计。这4个方面的探讨和研究,为广域保护系统的发展提供一定的借鉴。     

基于面向Agent Petri网的广域后备保护建模与分析

提出一种面向AgentPetri网改进型模型,给出了该Petri网模型的一般性结构、网络的形式化描述和结构特性属性的定义及其定理,将Agent的自治性、协作性、容错性在模型中予以具体的表达。针对一种广域后备保护算法为其建立较精确的面向AgentPetri网模型,对其进行L3-活性和多Agent动态行为跟踪有效性的分析。通过算例分析了电力系统发生故障时Petri网的推理过程,验证了所构建的多AgentPetri网模型的正确性和有效性,能较好地构造广域后备保护分布式系统的内部结构和活动,有效地跟踪系统的动态行为,使得广域后备保护系统的设计更加系统化。     

基于HLA/Agent的广域后备保护仿真平台设计

为检验广域后备保护算法在广域通信网络环境下的保护性能和保护动作后对电力系统运行的影响,开发了一套基于高层体系结构(high-level architecture,HLA)和Agent的OPNET和PSCAD/EMTDC联合同步仿真平台WAPSS(widearea protection synchronizing simulator)。论述了WAPSS平台的总体结构、各重要组成部分的功能和接口方式以及多Agent的设计,最后以一仿真实例验证了平台的正确性和有效性。保护和通信的联合同步仿真平台WAPSS为广域后备保护工程实现提供了有效的仿真工具。     

广域保护多Agent系统动态协作机制

以提高广域保护应对系统故障时出现的通信误码、保护失灵和断路器失灵等复杂运行情况的能力为目的,结合故障识别算法,提出了广域保护多Agent系统的动态协作机制。基于分区域分布集中式多Agent广域保护系统结构,结合多信息融合的广域故障识别保护算法,研究广域保护主站和子站,子站与子站间的信息动态协作机制,详述了保护系统对故障识别、容错处理和执行处理等动态协作机制的处理过程,并利用状态机描述多Agent系统的整体协作机制。基于IEEE 39节点系统的算例分析描述了通信错误、保护失灵和断路器失灵等几种典型故障时多Agent间的协作过程。     

基于多Agent的广域保护系统体系研究

以提高广域继电保护自治性和适应性为目的,引入多Agent技术设计了广域保护系统的体系结构,并给出了广域保护Agent的设计思路。基于分区域分布集中式系统结构,讨论了广域保护子Agent的数据采集、系统通信、故障识别、知识库、结果执行、学习能力等多任务功能描述。利用多Agent系统并行工作与协作机制,构建了广域保护多代理的体系结构和工作机制,并给出了保护功能分解的多代理分层模型。同时结合广域保护功能,阐述了故障识别、结果执行、通信网络性能监视等几种典型子Agent的详细设计特点、结构、模型及其决策过程。通过多Agent在广域保护中的运用,可以有效实现大规模电网系统在不同运行工况下自适应保护。     

变电站级广域保护系统建模方法及其原型设计

在阐述变电站级广域保护系统建模需求的基础上,较系统地研究了新型广域保护系统的信息建模方法,分析了系统体系结构、功能设计、Agent技术的适当运用、通信报文的规范化与扩展等要素。以一种区域对等协商变电站级广域后备保护系统为例,对体系结构、各Agent技术、交互情景进行了原型设计与分析。通过多组仿真实验验证了其合理性。     

广域后备保护影响因素的分析

近几年来国内外逐步开展了基于广域通信网络的广域后备保护研究,以保证电力系统的安全稳定与可靠。本文在分析国内外有关广域后备保护系统的基础上,指出了影响广域后备保护系统发展的主要因素,它包括算法本身、系统的体系结构、广域通信网络的延迟和基于高性能处理器的保护装置设计等,为广域后备保护的进一步研究提供了一定的借鉴。     

利用Agent实现新的电网后备保护

提出了一种新的利用Agent实现的电网后备保护系统.它优于由传统第Ⅲ段保护构成的后备保护系统,动作更快而且更具有选择性,其自检和纠错能力能减少保护的不正确动作.阐述了:Agent的基本思想,分析了Agent保护通信特点,提出了基于Agent的电网后备保护系统原理结构、算法和IP通信实现,利用电力和通信系统同步仿真平台EPOCHS在一简单电力系统上对所提出的保护系统进行了仿真实现,证明了所提出的方法的有效性.     

基于多Agent的广域电流差动保护系统

提出了一种基于多Agent的广域电流差动保护系统,借助专家系统实现电流差动丰、后备保护区的动态在线划分,然后通过各保护Agent间的配合协调实现对整个电网的主、后备电流差动保护。制订了差动保护主后备保护区划分专家系统的知识表示方式和保护区搜索策略,提出了各保护Agent间配合协调的行为规则和通信方式,对该保护系统的通信系统进行了仿真分析,并提出了通信中断等故障时防止差动保护误动的预防性自愈合措施。     

基于Web Service的电力多Agent广域协作平台初探

针对电力各种异构子系统在不同层次进行广域协作和共享信息的需求,提出了一种将Web Service和代理(Agent)技术相结合的电力多Agent广域协作平台.首先给出广域协作模型,分析所构建平台的框架工作原理和特点,阐述协作Agent的设计模式、Web组件的设计、基于业务事件的协商机制等关键技术.通过广域后备保护原型系统的设计与实现,验证该平台能保证广域协作的双向快速通信和系统的智能性.     

采用IEC 61850构造变电站广域保护代理的信息模型

基于代理(Agent)技术的广域后备保护有助于提高电网安全,因此得到人们的关注和研究。文中提出采用IEC 61850构造变电站广域后备保护代理的信息模型。阐述广域后备保护系统分布式对等协商的一般性体系结构,研究保护智能电子设备(IED)中包括广域后备保护代理在内的逻辑节点组成。将保护代理设计成扩展型逻辑节点,具有接口层、高级处理层、基本服务层嵌套对象结构。根据一种广域保护算法,阐述基于多任务的保护代理与其他逻辑节点的协作流程和设计。研究位于不同变电站的保护代理之间点对点远程通信原理,分两阶段提交。协商消息以面向通用对象的变电站事件(GOOSE)等报文为基本内容,采用用户数据报协议(UDP)或传输控制协议(TCP)区分传输。广域后备保护代理模型在EPOCHS平台得到仿真实现和验证。     

The Modeling and Verification of Peer-to-Peer Negotiating Multiagent Colored Petri Nets for Wide-Area Backup Protection

This paper focuses on the modeling and verification of a peer-to-peer wide-area backup protection (WABP) system. Agents located in a number of substation Intelligent Electronic Devices (IEDs) negotiate on a peer, or equal, basis. The agent-based wide-area backup protection scheme is able to find power-line faults and protection misoperations. A wide-area communication network based on IP technology is used to transmit shared information among the agents. A novel Agent-Oriented Peer-to-peer negotiating Colored Petri Net (AOPCPN) is proposed to implement the WABP system. The algorithms, design, and dynamic behavior of the WABP is evaluated in a simulated environment to demonstrate its benefits. The article begins by presenting the generic AOPCPN architecture and its formal definition. The AOPCPN model for the WABP multiagent system is evaluated according to one algorithm, which is detailed in this article. The WABP agent's autonomy, cooperation, parallel operation, and robustness are embodied in modules in order to ease the software engineering challenges in implementing and maintaining the agents. Three example scenarios illustrate the effectiveness of the Petri net model and its ability to dynamically respond to WABP misoperations and fault conditions.      

基于lEO61850变电站广域后备保护agent的信息模型研究

为了提高电力系统的安全性,使广域后备保护（wide—area backup protection,WABP）设备满足变电站自动化系统的发展要求,对基于IEC61850的分布式多主体（multiagent）WABP信息模型进行了研究。介绍了multiagentWABP的结构及功能,详细说明了WABP主体（agent）的设计方法,包括保护智能电子设备（intelligent electronic device,IED）的对象模式、WABPagent的组成模块、保护agent和常规逻辑节点间的信息流,根据信息的不同类型,可以选择传输控制协议或用户数据报协议在不同变电站之间来传递信息。最后,对广域通信模型进行了介绍。采用广域协作策略的multiagent WABP可以准确判断系统故障,具有很好的可行性和实用性。     

基于故障关联系数的广域后备保护新方法

为了降低广域后备保护通信量,提高故障识别的容错性,提出了基于故障关联系数的广域后备保护新方法。在故障发生后,主站对子站上传的母线各序电压比例系数进行排序以确定候选故障线路。然后,主站向相关子站索取候选故障线路及其相邻线路的保护和方向元件的动作信息,用于计算线路的故障关联系数。最后,主站通过融合线路的故障关联系数并且和设定的门槛值进行比较来实现故障线路的识别。仿真算例表明,新算法广域通信量小,并且具有较高的容错性,可提高广域后备保护的性能。     

基于序电流灰色关联分析与多信息融合的广域后备保护算法

为了提高广域后备保护的容错能力,在集中分布式分区原则下,提出了电气量与多信息融合相结合的保护算法。该方法首先对分区内母线按照序电压分布特点排序后找出疑似故障线路。随后区域中心变电站将各个子站的录波数据计算得到疑似故障线路的综合序电流,之后利用灰色关联分析求得各疑似线路的故障度。同时,区域中心变电站向子站索取各IED回传的保护信息,计算疑似故障线路的故障度。最后,将两种故障度加权融合辨别故障位置。仿真算例表明,将电气量引入能够提高广域后备保护的容错能力,在复杂工况下也可以准确辨认出故障位置。     

基于MAQPSO 的电力系统无功优化研究

文中提出一种多智能体量子粒子群优化算法(Multi Agent Quantum Particle Swam Optimization,MAQPSO)求解电力系统无功优化问题,改善了传统量子粒子群算法后期收敛速度慢、易陷入局部最优解等缺点。该算法结合了量子粒子群算法和多智能体进化思想,每一个Agent相当于量子粒子群优化算法中的一个粒子,通过Agent的邻域竞争、自学习等操作,使得算法能够更迅速、更精确地收敛到全局最优解。通过对IEEE14、30、57和118节点系统的优化仿真,结果表明该算法有收敛精度高、寻优速度快等优点。     

基于数据库系统的电力系统暂态稳定在线预防性控制算法

提出结合动态安全数据库系统进行在线预防性安全调控的方法。首先介绍了在线预防性安全调控的概念和实现电力系统在线安全控制的意义。随后介绍了预防性安全调控数据库系统的特点、结构、管理及应用程序的接口技术。结合数据库系统进行在线动态安全分析和最佳控制的算法是一种新构想,其优点是可以提高分析的速度、可靠性和合理性。最后通过算例说明了算法的有效性。     

基于多智能体SOA模型的电力系统信息集成的应用研究

分析了电力系统信息的横向集成（集成化平台）和纵向集成（网络化平台）的特点和需求,提出在多智能体系统（MAS）模型上构建面向服务架构（SOA）结构体系解决电力信息系统集成问题;分析了电力信息系统的集成框架,提出了接口智能体（界面层）、信息集成总线和服务智能体（模型层）、决策/协调层的三层结构;分析了SOA的元模型机构,提出联邦管理智能体的概念,形成在SOA模型下的多智能体的联邦或联盟的协作关系。     

基于多智能体伪并行遗传算法的小水电无功优化研究

为了解决小水电接入配电网带来的电压波动、网损增加等问题.构建了以配电网网损最小为目标函数,电压偏移量与无功补偿量为罚函数的无功优化数学模型,提出了基于多智能体和伪并行遗传算法的智能混合型求解算法,该算法通过邻集拓扑和网格环境的交换来完成全体Agent的更新,增加了进化的并行性,在优化遗传算子的基础上引入了自学习算子,该...