電網(wǎng)廣域后備保護多Agent系統(tǒng)信息模型的研究.pdf

1、大型電網(wǎng)互聯(lián)對電力系統(tǒng)繼電保護和穩(wěn)定控制提出了更高的要求。國外多次大停電事故分析表明，傳統(tǒng)后備保護在系統(tǒng)擾動引起的異常運行狀態(tài)下容易誤動作，引起電網(wǎng)的連鎖跳閘。隨著廣域通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和同步相量測量裝置的出現(xiàn)，利用廣域信息的廣域后備保護系統(tǒng)受到國內(nèi)外電力科技工作者的廣泛關(guān)注。近幾年來人們嘗試將新興的Agent技術(shù)與廣域后備保護結(jié)合，已經(jīng)取得一些基礎(chǔ)性的研究成果。但是對廣域保護Agent信息模型的研究開展得較少，如基于IP網(wǎng)絡(luò)的保護多A

2、gent系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、協(xié)作策略是什么，如何建立一個仿真系統(tǒng)以模擬電力系統(tǒng)的運行和檢驗保護多Agent系統(tǒng)的整體效果。Petri網(wǎng)作為一種嚴謹?shù)男问交：头治龉ぞ撸m合于描述并發(fā)系統(tǒng)的行為，能否考慮將Agent與Petri結(jié)合，在形式上和理論上檢驗廣域保護算法和對廣域保護多Agent系統(tǒng)行為進行分析?；赑etri網(wǎng)的廣域后備保護系統(tǒng)形式化驗證在國內(nèi)外尚不多見。 本文首先介紹已有多種廣域后備保護算法的研究現(xiàn)狀，闡述Agent及

3、多Agent的基本原理，介紹了與廣域保護有關(guān)的通訊仿真模型的研究現(xiàn)狀和Petri網(wǎng)形式化建模及其在電力系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，指出本文的工作目標是研究電網(wǎng)廣域后備保護多Agent系統(tǒng)的信息模型，說明本文的研究內(nèi)容。針對廣域后備保護系統(tǒng)的特點，深入研究了廣域后備保護Agent的工作機制，包括廣域保護多Agent系統(tǒng)對等協(xié)商的體系結(jié)構(gòu)、保護Agent內(nèi)部分層模型、基于有限狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)移、對等協(xié)商模式、容錯性處理等。借鑒IEC61850，構(gòu)造了廣域

4、后備保護Agent的對象模型、廣域點對點通訊模式。研究構(gòu)造廣域后備保護多Agent系統(tǒng)的仿真模型，它包括多Agent系統(tǒng)、電網(wǎng)系統(tǒng)、廣域通信網(wǎng)絡(luò)、各種故障的設(shè)置等，仿真系統(tǒng)能夠給出精確的通訊延遲數(shù)據(jù)、記錄各Agent內(nèi)部重要的處理環(huán)節(jié)和彼此之間的交互消息。通過多種故障情景下的仿真實驗及其分析，驗證了該仿真系統(tǒng)能夠有效地檢驗廣域保護算法的正確性和對各保護Agent的行為進行準確的分析。將Agent與Petri網(wǎng)兩種理論結(jié)合，研究用于廣域后

5、備保護多Agent系統(tǒng)的形式化建模與驗證的方法。對一種已有面向Agent Petri網(wǎng)模型加以改進，提出了改進型面向Agent Petri網(wǎng)模型。構(gòu)造廣域后備保護多Agent基本網(wǎng)(AOEPN)，對廣域后備保護算法進行描述，對多Agent的交互行為進行驗證與分析。針對各廣域后備保護Agent對等協(xié)商的特點，運用著色Petri網(wǎng)概念，提出了對等協(xié)商多Agent著色Petri網(wǎng)模型(AOCPN)，給出其形式化定義，通過實例驗證了該模型能夠在

6、理論上較好地檢驗廣域后備保護算法的正確性、分析各種情景下各Agent的動態(tài)行為。另外，提出了多Agent動態(tài)行為等價替換的原理，給出其定義、定理和操作步驟，通過對廣域后備保護多Agent系統(tǒng)著色網(wǎng)的動態(tài)行為進行等價替換的實例分析，驗證了該原理的正確性。本文通過在保護Agent的工作機制、保護多Agent系統(tǒng)的仿真建模、基于面向Agent Petri網(wǎng)的廣域保護多Agent系統(tǒng)的形式化驗證等方面的研究工作，較為系統(tǒng)地構(gòu)建了一個電網(wǎng)廣域后備