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摘要:多Agent技术是分布式人工技能的一种研究形式,近年来被广泛应用于继电保护系统中。多Agent技术在配电网继电保护中具有灵活多变、适应性强、可靠度高、良好的容错能力等优点,有效地提高了配电网保护动作的可靠性。本文主要探讨配电网继电保护中多Agent技术的特点及应用。
关键词:配电网;自动化;继电;多Agent
传统的继电保护系统存在诸多方面的不足,不能适应迅速发展的科技要求,对于继电保护系统自身的故障检测和定位不能进行有效地把握。为了使继电保护系统更加完善,必须开发出一种新的、先进的继电保护系统来获取大量的信息、进而有效处理高速实时信号。而多Agent系统的出现,就能很好地解决传统继电保护系统中不能解决的问题。
一、多Agent系统的概念
多Agent技术是分布式人工智能的一个分支,分布式人工智能比单独的人工智能行为相比具有很多的优点,比如分布式人工智能解决问题能力强,可以进行多个个体同时运作,因此具有很高的效率;个体之间相互协作,具有很好的容错能力;另外它的灵活性比较高,即可以单独工作又可以协作工作。
随着技术的发展与科技的成熟,多Agent系统中Agent对继电保护网很大的控制权和一定的求解能力,Agent具有很好的反应性与面向目标的特性。多Agent系统在随着科技的发展过程中,由单一地面向对象的自发行为变成自觉行为,所以具备了很强的适应能力,它的结构形式是分层分布,通过继电保护网各个层次间Agent的合作,完成对继电保护网的控制欲保护。各个层次的Agent之间的合作、协调主要利用通信技术来实现。局部协调在多Agent的整体协作中,起着重要的作用,可以提高多Agent的工作效率。
二、多Agent的继电保护系统分析
(一)多Agent的保护系统结构
Agent系统在继电保护系统中是分级分布的,各个Agent的都有相应的保护系统。各个Agent之间可以独立工作,也可以相互协调而工作,比如在信息数据采集、系统故障检测、重组网络系统等方面各个Agent都是独立完成各自的任务。
多Agent之间的通信和控制体系是该系统的主要研究方向,这个系统可以分为3种不同的模式:分布式、混合式与集中式。三种结构之间各有各的特点,分布式结构中各个Agent之间没有处于平等的地位,能各自独立完成工作;集中式结构中将系统分为多个组,组与组之间采用集中式管理,在系统中采取集中管理的模式;混合式是集中式与分布式的结合结构,能够很好地解决各个Agent之间的资源共享、任务划分以及冲突的协调等问题,是目前继电保护网中运用最为广泛的系统结构形式。
继电保护系统运用Agent技术后,同一保护中不同环节的Agent在完成各自任务的基础上,进行相互协作,达到整体目标。然后经过同CPU之间信息的交流和配合,来提高电网保护的可靠性,加速保护的动作时间。在后备系统的配合、保护中,不同位置的Agent相互协作,对于系统的故障检测和系统保护有很好的引导性作用。
(三)配电网自动化对通信系统的要求
1.可靠性
一般情况下,配电网的自动化设备都安装在室外,要经得住室外风吹雨打的恶劣环境,还要有较强的抗电磁干扰性,所以配电网通信系统必须具有一定的可靠性。现代科技技术下的配电网自动化系统对通道延时和数据传输速率的要求很高,所以通道延时和数据传输速率必须满足继电保护可靠性和快速性的要求。
2.通信不受停电的影响
配电网自动化要求其自动化功能在故障的隔离与恢复正常阶段均不受影响,即使是在不同点的情况下也能正常进行。
3.双向通信功能
配电网自动化系统必须有完善的双向通信功能,不仅要进行信息量的上传,而且要进行控制量的下达。
三、多Agent技术在继电保护中的应用
(一)应用多Agent技术提高电网保护功能
现代通信技术逐步趋于成熟,利用智能保护原理,来提供高整个系统的保护性功能。近几年,通信技术发展迅速,各种通讯方式在电力系统中都有运用,各有各的利弊。比如,光纤通信系统,具有速度快、信号强的特点,但是它的应用工程造价很大,必须谨慎使用;载波通信系统,信号弱,可靠性不强,而且工程施工中采用的用同轴电缆,费用也比较高。不过在实际运用中可以采用两者的结合体进行通信系统的设置,日本的九州配电网就是运用光纤通信与载波通信相结合的系统。
通过这个系统的设置进行集合保护,利用断路器的数字信息以及其他保护提高该保护功能。集合保护可以解决后备保护动作时间问题,当电网继电保护失效,通过断路器的跳闸进行故障的切换,并重新进行断路器保护的系统设置,缩短远后备保护的动作时间,使其达到类似于断路器失灵保护动作的效果。
(二)改善微机保护装置的职能作用
在继电保护系统中,微机保护装置必须具有一定的智能化作用,多Agent技术运用在微机保护中,能够很好地促使微机保护系统的智能化发展。多Agent的应用把微机保护装置看成由多个智能体的组合,每个智能体都有自己的目标和任务,通过各个智能体的智能作用来协调工作,从而提高整个保护装置的性能。这种智能化功能可以很好地解决电网中同一设备不同原理之间的各种安全问题。
基于多Agent的微机保护装置,可以综合处理各种保护原理的判断,在不影响电网保护速度的前提下提高保护判断的可靠性;也可以根据电力系统的故障类型和保护背侧系统阻抗值切换保护定值,使保护定值更加准确。
四、结语
近几年,多Agent技术被广泛应用于继电保护系统中,起到了很好的保护功能。这种有计算机网络技术、信息通信技术和人工智能技术相结合的高科技自动化系统会随着时间的推移和技术的进步,将更好地服务于配电网继电保护。
参考文献:
[1]张振,许扬,陆于平.IEEE1588协议在分布式系统保护信息传输中应用[J].电力自动化设备 2009(12):23-26
[2]王慧芳,何奔腾,时洪禹.多Agent技术在继电保护中的应用[J].电力自动化设备2007,27(3):105-106
[3]陶涛,陈少华,陈章宝.基于多Agent的继电保护系统研究[J].电力系统及其自动化2009(12):1142-1143
关键词:配电网;自动化;继电;多Agent
传统的继电保护系统存在诸多方面的不足,不能适应迅速发展的科技要求,对于继电保护系统自身的故障检测和定位不能进行有效地把握。为了使继电保护系统更加完善,必须开发出一种新的、先进的继电保护系统来获取大量的信息、进而有效处理高速实时信号。而多Agent系统的出现,就能很好地解决传统继电保护系统中不能解决的问题。
一、多Agent系统的概念
多Agent技术是分布式人工智能的一个分支,分布式人工智能比单独的人工智能行为相比具有很多的优点,比如分布式人工智能解决问题能力强,可以进行多个个体同时运作,因此具有很高的效率;个体之间相互协作,具有很好的容错能力;另外它的灵活性比较高,即可以单独工作又可以协作工作。
随着技术的发展与科技的成熟,多Agent系统中Agent对继电保护网很大的控制权和一定的求解能力,Agent具有很好的反应性与面向目标的特性。多Agent系统在随着科技的发展过程中,由单一地面向对象的自发行为变成自觉行为,所以具备了很强的适应能力,它的结构形式是分层分布,通过继电保护网各个层次间Agent的合作,完成对继电保护网的控制欲保护。各个层次的Agent之间的合作、协调主要利用通信技术来实现。局部协调在多Agent的整体协作中,起着重要的作用,可以提高多Agent的工作效率。
二、多Agent的继电保护系统分析
(一)多Agent的保护系统结构
Agent系统在继电保护系统中是分级分布的,各个Agent的都有相应的保护系统。各个Agent之间可以独立工作,也可以相互协调而工作,比如在信息数据采集、系统故障检测、重组网络系统等方面各个Agent都是独立完成各自的任务。
多Agent之间的通信和控制体系是该系统的主要研究方向,这个系统可以分为3种不同的模式:分布式、混合式与集中式。三种结构之间各有各的特点,分布式结构中各个Agent之间没有处于平等的地位,能各自独立完成工作;集中式结构中将系统分为多个组,组与组之间采用集中式管理,在系统中采取集中管理的模式;混合式是集中式与分布式的结合结构,能够很好地解决各个Agent之间的资源共享、任务划分以及冲突的协调等问题,是目前继电保护网中运用最为广泛的系统结构形式。
继电保护系统运用Agent技术后,同一保护中不同环节的Agent在完成各自任务的基础上,进行相互协作,达到整体目标。然后经过同CPU之间信息的交流和配合,来提高电网保护的可靠性,加速保护的动作时间。在后备系统的配合、保护中,不同位置的Agent相互协作,对于系统的故障检测和系统保护有很好的引导性作用。
(三)配电网自动化对通信系统的要求
1.可靠性
一般情况下,配电网的自动化设备都安装在室外,要经得住室外风吹雨打的恶劣环境,还要有较强的抗电磁干扰性,所以配电网通信系统必须具有一定的可靠性。现代科技技术下的配电网自动化系统对通道延时和数据传输速率的要求很高,所以通道延时和数据传输速率必须满足继电保护可靠性和快速性的要求。
2.通信不受停电的影响
配电网自动化要求其自动化功能在故障的隔离与恢复正常阶段均不受影响,即使是在不同点的情况下也能正常进行。
3.双向通信功能
配电网自动化系统必须有完善的双向通信功能,不仅要进行信息量的上传,而且要进行控制量的下达。
三、多Agent技术在继电保护中的应用
(一)应用多Agent技术提高电网保护功能
现代通信技术逐步趋于成熟,利用智能保护原理,来提供高整个系统的保护性功能。近几年,通信技术发展迅速,各种通讯方式在电力系统中都有运用,各有各的利弊。比如,光纤通信系统,具有速度快、信号强的特点,但是它的应用工程造价很大,必须谨慎使用;载波通信系统,信号弱,可靠性不强,而且工程施工中采用的用同轴电缆,费用也比较高。不过在实际运用中可以采用两者的结合体进行通信系统的设置,日本的九州配电网就是运用光纤通信与载波通信相结合的系统。
通过这个系统的设置进行集合保护,利用断路器的数字信息以及其他保护提高该保护功能。集合保护可以解决后备保护动作时间问题,当电网继电保护失效,通过断路器的跳闸进行故障的切换,并重新进行断路器保护的系统设置,缩短远后备保护的动作时间,使其达到类似于断路器失灵保护动作的效果。
(二)改善微机保护装置的职能作用
在继电保护系统中,微机保护装置必须具有一定的智能化作用,多Agent技术运用在微机保护中,能够很好地促使微机保护系统的智能化发展。多Agent的应用把微机保护装置看成由多个智能体的组合,每个智能体都有自己的目标和任务,通过各个智能体的智能作用来协调工作,从而提高整个保护装置的性能。这种智能化功能可以很好地解决电网中同一设备不同原理之间的各种安全问题。
基于多Agent的微机保护装置,可以综合处理各种保护原理的判断,在不影响电网保护速度的前提下提高保护判断的可靠性;也可以根据电力系统的故障类型和保护背侧系统阻抗值切换保护定值,使保护定值更加准确。
四、结语
近几年,多Agent技术被广泛应用于继电保护系统中,起到了很好的保护功能。这种有计算机网络技术、信息通信技术和人工智能技术相结合的高科技自动化系统会随着时间的推移和技术的进步,将更好地服务于配电网继电保护。
参考文献:
[1]张振,许扬,陆于平.IEEE1588协议在分布式系统保护信息传输中应用[J].电力自动化设备 2009(12):23-26
[2]王慧芳,何奔腾,时洪禹.多Agent技术在继电保护中的应用[J].电力自动化设备2007,27(3):105-106
[3]陶涛,陈少华,陈章宝.基于多Agent的继电保护系统研究[J].电力系统及其自动化2009(12):1142-1143