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.     

广域后备保护多代理系统的仿真建模与实现

针对广域后备保护多代理系统分布式协作的特点,为广域后备保护代理构造了环境感知、情景感知、综合决策等智能模块和接口,设计了多代理系统的容错性处理措施。EPOCHS是将电力系统电磁暂态仿真软件EMTDC/ PSCAD、机电动态仿真软件PSLF、网络通信仿真软件NS2、Agent集成的电力和通信同步仿真环境,将保护代理映射到EPOCHS予以仿真设计和实现,构造了电网的EMDTC/ PSCAD模型和SDH通信网络的NS2仿真模型。通过仿真系统可观察保护代理的内部活动和多代理间的交互过程,从而评价广域保护算法及策略。通过3个仿真实例证明广域后备保护多代理仿真系统的代理设计是正确的。仿真试验能够有效地检验在电力系统故障、保护代理失效、断路器失灵等多种情景下多代理推演带来的整体性能。     

电力系统广域保护的原理及其应用

从广域继电保护的原理出发,分析了广域保护的通信系统、故障识别原理与实现方法、多级处理单元的协作,讨论电力系统广域保护在国内外的应用,阐述了广域保护在系统监测及事故记录、状态估计、与传统保护和SCADA/EMS系统整合、与多Agent体系结构相结合、建立新的信息交换及预警机制等方面的发展前景。     

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。     

新型Agent组织体系及其在广域后备保护中的应用

首先提出一种新型Agent组织体系的形式化表达,为多Agent系统设计提供理论基础.在分析广域后备保护需求的基础上,给出了一种将专家规则和贝叶斯网络相结合的广域后备保护算法.针对该算法,对比广域后备保护系统的3种体系结构,选用综合处理能力较高的区域集中式结构.研究广域后备保护多Agent系统的组织构成,为核心的区域决策Agent设计了工作过程、统一接口、成员-角色-技能关系图等.通过实例测试与分析,验证其合理性,为广域后备保护系统的工程应用提供一定的参考.     

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。     

电网广域后备保护代理的结构和工作机制研究

基于代理的广域后备保护系统通过多个自治代理,利用广域信息并行工作与协调,能够缩短后备保护动作时间、减少故障隔离范围和防止后备保护在电网异常事件中误动。该文研究了广域后备保护代理的结构和工作机制,建立了保护代理多部件的分层模型,分析其工作流程,构造协作关联域。基于代理之间交换数据型和请求型消息,提出了对等的混合协调模式。针对多代理系统的多种故障进行容错性处理,多个保护代理以协作策略和联合规则运行,使保护的整体性能得以加强,提高系统的可靠性和容错性。利用电网和通信系统同步仿真平台EPOCHS在一个简单电力系统上对所研究的代理进行仿真实验,验证了所提出代理工作机制的有效性和合理性。     

一种对等协商实时Agent的控制结构及其应用

针对以对等模式协商的分布式实时多代理（Agent）系统,从设计和实现的角度出发,提出了一种通用对等协商实时Agent的控制结构,研究将本地环境的感知、基于消息的协作与协商、基于广域信息的高层感知、综合决策与调度等多种任务融合在Agent内部的控制结构中。在广域后备保护Agent的设计中应用该控制模型,给出保护Agent主要模块的设计过程,阐述了保护设备实际设计时几个关键的实现方法。     

一种广域后备保护多Agent系统的动态行为分析

研究了广域后备保护多Agent系统采用对等协商模式、UDP通信协议、SDH光纤环网的动态行为。对广域通信网络、通信协议及模式进行选择,在美国电力和通信同步仿真集成环境EPOCHS上构造通信网络的NS2模型,通过仿真实验统计网络通信延迟,分析两种电网故障下多Agent的交互协作过程、通讯模式和通信网络对广域后备保护动作时间的影响。实验表明,SDH通讯专用网能满足广域保护算法对通讯的需求。     

电力系统广域保护与控制综述

分析了目前电力系统面临的挑战和机遇,介绍了广域保护的功能、控制策略及其相关技术在国内外的发展情况, 阐述了当前广域保护系统研究所面临的困难,并指出未来广域保护系统的发展方向是:与传统保护和SCADA/EMS系统整合,采用多Agent体系结构,建立新的信息交换及预警机制。     

分区域广域继电保护的系统结构与故障识别

为促进广域继电保护（wide area protection,WAP）从原理性探索向工程可实现应用性转化,提出分区域广域继电保护的系统结构和故障识别算法,构建了较为明确的保护体系。基于有限广域保护的特点,提出将广域电网划分为类蜂窝结构的分区域系统实现继电保护,并结合集中式和分布式系统结构的优点,提出了更加适合区域电网的分布集中式广域继电保护系统结构。基于智能电子设备（intelligent electronic device,IED）、子站处理单元（sub-station processing unit,ssPu）和区域集中决策中心（regional centralized decision center,RCDC）的3层系统结构通过相互通信实现保护区域的故障判断,同时,在通信系统中断时各层结构又具有独立决策的功能,提高了广域继电保护系统的可靠性。在建立系统层间互助机制的基础上,提出了区域距离保护,系统通过不同信息域的简单逻辑计算实现故障元件识别,可满足广域继电保护的选择性和快速性要求。用鄂东220kV电网系统模型验证了广域保护系统的有效性。     

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。     

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。     

基于区域多信息融合的广域后备保护算法

针对广域保护通信流量大、容错性低等问题,提出了一种基于区域多信息融合的广域后备保护算法。首先,对保护系统进行区域划分,并根据故障电流的分布特性进行故障区域搜索,以减少广域保护的通信流量。其次,对故障区域内的保护动作信息进行归一化处理,并计算线路故障证据的基本概率赋值。最后,采用改进的D-S证据理论进行证据融合,进而识别故障线路。基于PSCAD搭建IEEE 39节点系统进行仿真验证,结果表明该算法能有效识别各类型故障,具有广域通信量小,信息容错性高等良好性能。     

基于分区域广域继电保护系统的故障识别算法

随着电网的日趋扩大化与复杂化,基于广域多点信息的广域继电保护系统在向工程实际化转变的过程中越来越受到通信水平的制约。基于广域继电保护系统有限性的思想,对复杂结构的电网进行有序的区域划分,并将故障的识别与保护的动作在各个区域内完成,减小了对通信系统的压力。针对已划分的保护区域,提出了基于故障方向信息比较原理的区域故障识别算法,利用故障时方向元件判别的故障方向,经简单的运算,判断故障的位置。以IEEE10机39节点系统为例,对保护区域进行了划分,并对其中一个保护区域内的故障情况进行了仿真验证,其结果验证了故障识别算法的可行性。     

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。     

基于多Agent联合的变电站故障诊断模型

本文提出了一个多Agent联合的变电站故障诊断模型，并给出了它的体系结构，对模型中的Agent进行了功能层次划分，分析了各功能Agent及其相互关系，讨论了Agent的协同工作策略，冲突消解和黑板调度问题，在该模型中，充分利用Internet有信息资源，采用多Agent在线对集中控制中心所管理的变电站进行故障识别与诊断，每个Agent代表一种智能知识体或智能处理方法，Agent在空间和时间上进行协作，同时采用综合评价Agent，给出对变电站及其设备的诊断与处理结果。     

流控传输协议在广域后备保护信息传输中的应用

提出基于流控传输协议(SCTP)的通信方式,以解决在电力通信网络与输电线路同时故障时,通过保证信息传输的实时性和可靠性来实现广域后备保护迅速可靠动作的问题。提出提高SCTP通信实时性的措施和改进的SCTP多宿性路径切换方法,并应用于一种广域后备保护系统的信息传输中。在电力和通信系统同步仿真平台上实现通信网络及SCTP、广域后备保护代理和电网建模。仿真实验验证了所提出的通信方式在广域后备保护信息传输中应用的有效性。