变电站智能电子设备的动态重构技术

研究了变电站智能电子设备(IED)动态重构系统和方法,通过引入通用即插即用(UPnP)协议,结合IEC 61850模型和服务,实现IED的即插即用和状态监测,同时提出了通用IED的设计方法。采用Petri网方法在线评估IED的运行状态,及时发现IED异常或故障,并提出了镜像模式和通用模式两种方法,在备用IED上动态重构故障IED主要自动化功能的安全合理流程。构造了通用IED样机和管控主机,测试了即插即用、状态监测、在线评估和动态重构方法。研究结果表明,UPnP协议可以灵活、有效地实现IED的发现、监测、管理和控制,满足即插即用要求,IED状态监测数据可以直观反映运行状况,IED动态重构方法可以为变电站自动化系统检修提供备用方案,提高系统的可用率。     

变电站智能电子设备版本管控系统设计方案

变电站中广泛应用的智能电子设备(IED)存在软件更新、硬件更换、应用更新及配置更改的问题。为了加强对于IED设备的管理以及故障情况的分析,文中提出了基于构件技术记录IED软硬件及配置参数等备份信息的版本管控系统设计方案。基于对智能变电站IED运行及改造过程中需要备份管控的关键信息的归纳和总结,设计了主子站信息交互的版本管控系统架构及管控流程。设计了用于描述IED管控备份信息的版本描述文件范例,并给出了实际应用范例。实验测试结果验证了版本管控技术方案的可行性。     

智能变电站智能电子设备在线评估及动态重构

设备在线健康诊断及失效功能恢复是智能变电站可靠运行的保障。阐述了智能变电站智能电子设备(IED)在线评估与动态重构技术发展的迫切性。基于现有的IEC 61850标准和即插即用技术,提出了在线评估与动态重构冗余备用的技术方案,探讨了即插即用、诊断模型、IED数据库自动生成、在线评估和动态重构等关键内容,分析了当前亟须解决的主要问题,符合新一代智能变电站发展方向。     

配电网动态重构的多代理协调优化方法

提出一种配电网动态重构的新方法,并利用多代理系统(multi-agent system,MAS)技术来实现。将一天分为多个时段,每一时段由一个工作代理负责,利用混合粒子群算法进行静态重构,求得一个解集,并通过相邻代理间的相互学习,对解集进行补充和完善。然后对解集进行评估,从中选出种子解和优先替补解,计算出每一工作代理减少一次开关操作将增加的最小损耗。最后经协调代理多次迭代协调,令部分工作代理更换种子解,直到满足开关操作次数约束条件为止,此时,各工作代理的种子解即共同组成了动态重构结果。给出MAS的系统框架和各代理的功能模块。最后对一个IEEE69节点标准算例和一个实际算例分别进行仿真,仿真结果表明该方法不仅可快速获得不同约束条件下的最优解,还能为相关部门制定合理的开关操作次数提供依据。     

基于多代理的多微网智能配电网动态博弈模型

多个微电网互联组成智能配电网,能够提高清洁能源的利用率,减小源荷波动带来的负面影响.但多个微网间的调度问题具有非合作特性,难以直接通过集中优化求解.鉴于此,设计了基于多代理系统的智能配电网动态博弈框架.首先根据电能的用途与归属,建立了基于价格差异与时间贯序权重的智能配电网两阶段快速调度决策模型.然后,在考虑清洁能源随机性的基础上,建立了基于最大投标风险承受比例的电量决策模型和基于最小用电成本的电价投标决策模型.最后,开发了基于多代理系统的动态博弈仿真平台并加入上述调度、博弈模型,对比分析了多种策略下的仿真结果,证明了所提快速调度和动态博弈模型的有效性.     

基于多代理系统的继电保护

多代理(MAS)技术目前是分布式人工智能(DAI)发展的主要研究方向,它着重研究一组自治的、多个智能Agent之间的行为协调,适于解决传统AI和单一Agent所无法解决的复杂问题.该文把多Agent技术应用到输电线路的后备保护中,通过加强各智能体之间的配合与协调,从而达到在线路发生永久性故障时,能缩短后备保护动作时间的目的.     

多代理系统在微电网中的应用

提出了一个基于多代理系统（MAS）的微电网控制框架,建立了以上级电网Agent、微电网Agent、元件Agent组成的3层多代理控制系统,并对其中各Agent的具体功能及其协调策略进行了讨论。仿真算例验证了MAS可以通过对各Agent之间的协调控制达到能量的灵活调度,并保持微电网的高效、稳定运行。     

基于调度数据网的变电站智能设备远程维护系统

随着变电站综合自动化技术的应用与发展,大量无人值守的变电站陆续投入运行。对变电站内智能型装置(如RTU、测控单元)的有效维护是确保调度自动化系统正常发挥作用的基础。文章介绍了一种基于数据通信网的灵活实用的远程维护方案,利用调度自动化通信技术及SCADA技术,综合多种智能算法,实现设备故障的及时发现和诊断处理,为电网调度自动化系统的可靠运行提供技术保障。     

基于多代理系统的低压保护测控系统的实现

以矿用空压机保护测控装置为例,介绍了基于mC/OS操作系统的多代理系统的特点、结构和模型。阐述了Agent间的任务分配及决策过程,并对其交互与学习能力进行了讨论,提出对缓慢变化量的决策方式与交互频率的自我优化方式。     

主动配电网中多代理模拟技术与应用研究

针对主动配电网(active distribution network,ADN)中分散式、主动性元件种类及数量的大幅增加,网络结构复杂管理控制难度日趋困难的问题,提出多代理技术是增加ADN中多类型主动性元件协调合作的新手段。该文综述了近年来国内外基于多代理系统对ADN中分布式能源管控、主动元件的协调控制、故障快速恢复以及区域自治的市场仿真4个方面的研究现状与成果,分析了多代理技术应用在ADN中的管理结构、通讯机制及适应于ADN发展的Agent模型。从ADN的主动性规划、多能流系统模式、博弈性市场机制及负荷主动管理能力等方面的发展趋势,展望了在未来如何更好地利用多代理技术,提高主动配电网的供电可靠性与经济性。     

智能变电站二次系统动态重构初探

基于现有的动态重构技术及网络重构技术,介绍了动态重构的概念,分析了动态重构技术在智能变电站二次系统资源管理和二次设备在线自愈等方面的可用性及优越性。将智能变电站动态重构分为设备重构和系统重构,提出了一种基于重构模式的二次设备设计方式,并对其可行性进行了探讨。分析了智能变电站系统重构的需求,并对系统重构的重构内容、重构方式以及重构判据进行了分析探讨。最后,分析了智能变电站动态重构实现的关键点和难点,并指出了需要继续深入研究的问题。     

基于IEC 61850的智能变电站交换机IED信息模型

分析了智能变电站中交换机在数据交换和时钟同步方面的功能,建立了基于IEC 61850标准的交换机智能电子设备(IED)信息模型,该模型由公共逻辑设备、数据交换逻辑设备和时钟同步逻辑设备组成。以不同的网络协议为对象,提出了一组新的逻辑节点类模型以描述交换机的监视信息和各种网络协议的可配置参数。最后对模型的进一步完善进行了探讨。     

含分布式电源的配电网多代理故障自恢复系统

提出一种完全分布式的多代理系统(multi-agent system,MAS),来实现包含分布式电源配电网的故障自恢复功能。该MAS由母线代理组成,每一个母线代理(bus agents,BA)都具备独立引导供电恢复的能力,通过BA之间的通讯与协作来完成供电恢复任务。为保障BA间通讯的有效进行,制定了深度优先通讯机制,该通讯机制与深度优先搜索类似。该MAS不仅能处理单一故障的情况,而且能处理连锁故障的极端情况。采用Java语言和多代理开发框架设计MAS。通过典型的故障算例验证了该MAS的有效性。     

智能变电站电容型设备绝缘状况在线监测

为保证变电站内电容型设备安全可靠的运行,设计研发了一套智能变电站电容型设备绝缘在线监测系统。系统遵循IEC61850协议给出具体软硬件设计,采用IRIG-B码同步时钟实现设备的异地同步采样,运用智能电子设备（intelligent electronic device,IED）实现设备之间数据的无缝连接,通过故障诊断算法对采集的数据进行分析,进而判断设备的绝缘情况。运行结果表明,该系统可以精确地测得电容型设备的泄漏电流、介质损耗、等值电容等反应电容型设备运行状态的信息,并可通过IEC61850协议将数据传输至在线监测数据中心。     

变电站在线监测智能电子设备的自动化测试

变电站在线监测智能电子设备(IED)通过IEC 61850标准通信方式采集并上传一次设备的状态信息到综合应用服务器等站控层装置,是变电站一体化监控系统的重要组成部分,对其进行功能测试是保证系统正常运行的基础。文中通过分析在线监测IED的功能,设计其功能测试用例,通过自动化测试脚本以及测试引擎,代替手动测试,提高测试效率。通过研制的在线监测IED自动化测试系统,以油中溶解气体监测数据上传功能为例,进行了自动化测试实验,并给出了测试流程及测试结果,验证了该方法的正确性和可行性。     

智能变电站中过程层和间隔层功能一体化IED的设计

常规变电站的智能化改造需要增加过程层设备并改造间隔层设备,施工复杂,对中低电压等级间隔经济性欠佳。提出了采用过程层和间隔层功能一体化智能电子设备（IED）的分散安装配置方案,并设计了功能一体化的新型IED,将合并单元、智能终端功能和测控、保护功能在一台物理设备中实现。介绍了该IED的总体设计方案和软硬件结构,主要由Po...     

一种改进的SCL系统配置工具

变电站配置描述语言（SCL）已经成为不同制造厂商的配置工具间相互交换信息的标准。通过对SCL对象模型及其变电站拓扑图形显示、SCL与公共信息模型（CIM）语义信息模型的协调等问题的研究,对SCL系统配置器的原有功能进行扩充,设计了一个改进的SCL系统配置工具,具备SCL文档的导入/导出、图形化的编辑、SCL对象模型、可缩放矢量图形（SVG）和CIM/可扩展置标语言（XML）文件的生成等功能。针对110 kV变电站的某线路间隔及智能电子设备（IED）,给出了一个SCL文档的实例,可以看出采用SCL配置工具可方便地实现对变电站及其IED的配置和管理。