基于Multi—Agent的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分散協(xié)調(diào)控制的探究

康凱龍 張亮 楊嘉宇

摘 要：電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到社會各方面的秩序。文章通過對Multi-Agent的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分散協(xié)調(diào)控制進行探究，基于Agent系統(tǒng)的電網(wǎng)故障精確診斷方法和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并采用FIPA ACL專用語言對Agent間的通信與寫作進行程序編寫，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定分散協(xié)調(diào)控制。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；暫態(tài)穩(wěn)定分析；分散協(xié)調(diào)控制

1 電力系統(tǒng)故障精確診斷系統(tǒng)的整體設(shè)計

（1）根據(jù)實時數(shù)據(jù)采集Agent，在對電力系統(tǒng)中的暫態(tài)穩(wěn)定性分析中，通過運用SCADA系統(tǒng)可以有效的獲取電網(wǎng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)故障的整體數(shù)據(jù)，對于電網(wǎng)故障的診斷可以有效的傳達到故障診斷Agent，對安全進行有效的控制，及時的喚醒結(jié)線分析Agent與故障診斷Agent。（2）對于結(jié)線分析Agent，主要就是對停電區(qū)域的相對分析比較，對相應(yīng)的區(qū)域進行合理的顯示，并有效的進行故障診斷，對這些相應(yīng)的鏈接區(qū)域進行結(jié)線分析。（3）故障類型庫、故障診斷Agent與診斷結(jié)果評估Agent，這些都是對系統(tǒng)故障診斷的核心部分，對于故障類型的多個Agent同時進行工作，根據(jù)不同的開關(guān)對跳閘信號進行不同的故障分類；對于故障診斷Agent求得故障隸屬度最大的故障，初步確定故障類型；診斷結(jié)果評估Agent則得到故障的嚴重程度。（4）案例分析Agent也就是通過實時數(shù)據(jù)得到的診斷結(jié)果處理成案例，為以后的診斷工作提供輔助。（5）規(guī)則庫管理Agent，這也就是對系統(tǒng)管理提供診斷規(guī)則，同時起到對規(guī)則庫維護和管理的作用。（6）接線圖生成Agent，自動生成廠站接線圖，以便故障類型庫調(diào)用；在故障發(fā)生后，可以將故障跳閘區(qū)域顯示在屏幕上。

2 基于Multi-Agent的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析

（1） 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的理論描述。在對電力系統(tǒng)研究的過程中，實際的供電環(huán)境是一個十分復(fù)雜的體系，由于供電的結(jié)構(gòu)和分布十分廣泛，也有很多電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有得到保證，同時供電系統(tǒng)也是國家的基礎(chǔ)建設(shè)和人們生活的重要組成部分，從電力系統(tǒng)的整體規(guī)劃和實際運用來說，如果能夠保證電力系統(tǒng)運行的高效性和穩(wěn)定性，通過應(yīng)用Multi-Agent對電力系統(tǒng)進行大量的暫態(tài)穩(wěn)定分析，根據(jù)相應(yīng)分析的結(jié)果制定出電力系統(tǒng)中緊急分散協(xié)調(diào)控制策略，可以在實際操作過程中有效的降低風(fēng)險的發(fā)生，同時也有效的減少風(fēng)險帶來的損失。

（2） 暫態(tài)穩(wěn)定分析的目的及方法概述。暫態(tài)穩(wěn)定分析主要就是通過對現(xiàn)場故障的模擬，讓電力系統(tǒng)受到較大的干擾之后，通過對電力系統(tǒng)的抗干擾能力的測試，可以有效的采取相應(yīng)措施對電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定進行控制，提高電力系統(tǒng)在運行過程中的安全性與穩(wěn)定性。例如，該電力系統(tǒng)包括10臺發(fā)電機，39個節(jié)點，12臺變壓器，34條線路。其中10號發(fā)電機是一等值機，代表了與該系統(tǒng)相連的其他部分的電力網(wǎng)絡(luò)，所以慣性時間常數(shù)較大，其它發(fā)電機的慣性時間常數(shù)都在84s以內(nèi)。系統(tǒng)基準功率為100MVA，基準電壓為345kV，在此算例分析中分別選取了兩個故障來說明算法。下面從短路故障這種大的干擾分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定，如果發(fā)電機用X'和E' 表示的近似數(shù)學(xué)模型（δ'以δ 表示），則可以推導(dǎo)出正常運行時的功-角特性方程為：

在發(fā)生短路故障時，相當(dāng)于在短路點接入一個附加電抗 ：

這時的功-角特性方程為：

在短路故障線路被切除后，功-角特性方程為：

通常XI

3 基于Multi-Agent的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制

基于Multi-Agent即是對于制定單機面積的計算，制定相應(yīng)的計算原理，這種方法也就是將原有的計算特點進行全面的解釋，同時對這兩點進行充分的結(jié)合起來，同時Multi-Agent通過有效運用SGEAC的控制方法對電力系統(tǒng)的節(jié)點進行處理，進而更好的保障電力系統(tǒng)在運行中的安全性能，同時也能更好的保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，對電力系統(tǒng)進行有針對性的分析提高系統(tǒng)中的穩(wěn)定性能，運用關(guān)鍵技術(shù)將原有的計算規(guī)律進行準確的分析，確保計算的效率與數(shù)值的正確性，電力系統(tǒng)的安全控制系統(tǒng)也就是對地系統(tǒng)操作過程中的穩(wěn)定性進行控制，通過運用特定的裝置保證系統(tǒng)的正常運行，對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的實踐過程主要就是要實現(xiàn)暫態(tài)穩(wěn)定性的控制效果，這也是相對比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，對于相應(yīng)的控制適應(yīng)的過程，判斷的依據(jù)必須進行充分的準備，才能保證系統(tǒng)使用的效率。但是在對這種系統(tǒng)的研究測試表現(xiàn)，通過運用SGEAC方法的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制較為有效，也是在一定的程度可以有效的維持電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定，保障系統(tǒng)運行的實效。

4 結(jié)束語

基于Multi-Agent對電力穩(wěn)定系統(tǒng)的研究過程，要根據(jù)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析的情況，同時根據(jù)電力系統(tǒng)的實際需求，對不同等值的系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的組值進行分析，確保組值機械功率的調(diào)節(jié)暫態(tài)穩(wěn)定的影響，通過對SGEAC法的電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析和緊急控制過程與結(jié)果均與理論研究內(nèi)容相一致，具備一定的現(xiàn)實意義與應(yīng)用價值。

參考文獻

[1]王科，游大海，尹項根，等.基于支路勢能脊的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析和臨界割集識別[J].電工技術(shù)學(xué)報，2013，11（11）：268-269.

[2]武同心，呂曉祥，王建全.Duhamel數(shù)值積分算法在電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析中的應(yīng)用[J].機電工程，2013，6（6）：743-745.

[3]李晨，蔣德瓏，程生安.電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析方法的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，8（16）：189-190.