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

1、大型電網(wǎng)互聯(lián)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和穩(wěn)定控制提出了更高的要求。國(guó)外多次大停電事故分析表明，傳統(tǒng)后備保護(hù)在系統(tǒng)擾動(dòng)引起的異常運(yùn)行狀態(tài)下容易誤動(dòng)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(cè)量裝置的出現(xiàn)，利用廣域信息的廣域后備保護(hù)系統(tǒng)受到國(guó)內(nèi)外電力科技工作者的廣泛關(guān)注。近幾年來(lái)人們嘗試將新興的Agent技術(shù)與廣域后備保護(hù)結(jié)合，已經(jīng)取得一些基礎(chǔ)性的研究成果。但是對(duì)廣域保護(hù)Agent信息模型的研究開(kāi)展得較少，如基于IP網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)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(gè)仿真系統(tǒng)以模擬電力系統(tǒng)的運(yùn)行和檢驗(yàn)保護(hù)多Agent系統(tǒng)的整體效果。Petri網(wǎng)作為一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男问交：头治龉ぞ?，適合于描述并發(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(yàn)廣域保護(hù)算法和對(duì)廣域保護(hù)多Agent系統(tǒng)行為進(jìn)行分析?；赑etri網(wǎng)的廣域后備保護(hù)系統(tǒng)形式化驗(yàn)證在國(guó)內(nèi)外尚不多見(jiàn)。 本文首先介紹已有多種廣域后備保護(hù)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(hù)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(biāo)是研究電網(wǎng)廣域后備保護(hù)多Agent系統(tǒng)的信息模型，說(shuō)明本文的研究?jī)?nèi)容。針對(duì)廣域后備保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，深入研究了廣域后備保護(hù)Agent的工作機(jī)制，包括廣域保護(hù)多Agent系統(tǒng)對(duì)等協(xié)商的體系結(jié)構(gòu)、保護(hù)Agent內(nèi)部分層模型、基于有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移、對(duì)等協(xié)商模式、容錯(cuò)性處理等。借鑒IEC61850，構(gòu)造了廣域

4、后備保護(hù)Agent的對(duì)象模型、廣域點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊模式。研究構(gòu)造廣域后備保護(hù)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(guò)多種故障情景下的仿真實(shí)驗(yàn)及其分析，驗(yàn)證了該仿真系統(tǒng)能夠有效地檢驗(yàn)廣域保護(hù)算法的正確性和對(duì)各保護(hù)Agent的行為進(jìn)行準(zhǔn)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(hù)多Agent系統(tǒng)的形式化建模與驗(yàn)證的方法。對(duì)一種已有面向Agent Petri網(wǎng)模型加以改進(jìn)，提出了改進(jìn)型面向Agent Petri網(wǎng)模型。構(gòu)造廣域后備保護(hù)多Agent基本網(wǎng)(AOEPN)，對(duì)廣域后備保護(hù)算法進(jìn)行描述，對(duì)多Agent的交互行為進(jìn)行驗(yàn)證與分析。針對(duì)各廣域后備保護(hù)Agent對(duì)等協(xié)商的特點(diǎn)，運(yùn)用著色Petri網(wǎng)概念，提出了對(duì)等協(xié)商多Agent著色Petri網(wǎng)模型(AOCPN)，給出其形式化定義，通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了該模型能夠在

6、理論上較好地檢驗(yàn)廣域后備保護(hù)算法的正確性、分析各種情景下各Agent的動(dòng)態(tài)行為。另外，提出了多Agent動(dòng)態(tài)行為等價(jià)替換的原理，給出其定義、定理和操作步驟，通過(guò)對(duì)廣域后備保護(hù)多Agent系統(tǒng)著色網(wǎng)的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行等價(jià)替換的實(shí)例分析，驗(yàn)證了該原理的正確性。本文通過(guò)在保護(hù)Agent的工作機(jī)制、保護(hù)多Agent系統(tǒng)的仿真建模、基于面向Agent Petri網(wǎng)的廣域保護(hù)多Agent系統(tǒng)的形式化驗(yàn)證等方面的研究工作，較為系統(tǒng)地構(gòu)建了一個(gè)電網(wǎng)廣域后備