论文部分内容阅读
配电网发生故障后,需要迅速准确地完成故障定位和供电恢复。针对分布式电源(distributedgeneration,DG)接入配电网后,配电网故障情况变得更加复杂等问题,提出了一种基于多Agent技术的配电网故障定位方法。根据配电网一次设备、拓扑结构等实际情况,提出了基于MAS的配电网供电恢复方法。首先介绍了常见的基于FTU的配电网故障定位算法,其主要原理是利用FTU上传的故障信息,运用一定的定位算法进行故障区段定位。矩阵法的基本原理是根据故障指示器或者FTU的故障信息,修改网络描述矩阵D以得到故障判断矩阵P,再运用故障判据快速判断出故障区段。针对基于矩阵法的含DG配电网故障定位算法,通过算例验证了该算法能够准确定位单一故障和多重故障,但容错能力较差,在关键故障信息丢失的情况下,不具备故障定位的能力。二进制粒子群算法(BinaryParticleSwarmOptimization,BPSO)的基本原理是通过评价函数评价各粒子的适应度值,更新粒子的当前最优位置和全体粒子的最优位置,进而更新粒子的速度和位置,直到满足迭代次数为止,最终得出的粒子群的全局最优位置就是所求的各馈线区段的实际状态。针对基于BPSO的定位算法,通过算例验证了该算法同样能够准确定位单一故障和多重故障,而且其容错能力要优于矩阵法,但在关键故障信息丢失的情况下,同样不具备故障定位的能力。然后介绍了基于MAS的故障定位算法,系统采用分层分布式结构,由系统协调代理(SCA)、子站代理(SSA)和FTU代理(FTUA)组成。系统启动后,以联络开关的位置为分界点,SCA将整个配电网划分为若干个继电保护子区域,当配电线路发生故障时,FTUA基于闭锁式方向纵联原理将故障瞬时隔离,可以实现配电线路的全线速切,而且能够处理闭锁信号丢失的特殊情况,即使故障区段以及其下游区段发生通道故障,也不会造成故障区段靠近系统侧开关的拒动以及下游区段的误动,SSA以相对重要负荷切除量最小为供电恢复目标函数。通过各层Agent之间的合作和协调,该系统能够及时准确地完成故障检测、隔离和恢复。在JADE平台中设计并开发了MAS,以1个双电源供电的手拉手配电网为例,通过对比含DG与不含DG时的供电恢复结果,验证了MAS能够保证开关动作的选择性,具有较高的可靠性,整个过程实现了自动化和智能化。 为了使故障定位MAS中的故障恢复环节更好地完成,本文提出了基于故障生成树的配电网故障恢复算法,算法首先对配电网拓扑结构进行简化,然后构建拓扑结构对应的同胚图,找出同胚图所有的生成树并存储于专用的数据库中,故障恢复程序接收到SCADA系统上传的实时故障信息后,立即生成故障生成树,并运用改进BPSO对各棵生成树进行潮流计算,通过比较计算结果找出最优故障生成树,为应对开关拒动和误动的情况,同时程序还找出了次优故障生成树,能够处理多重故障的情况,预想事故操作集合的建立使故障恢复过程更加智能化。以IEEE33节点系统为例验证了供电恢复MAS的有效性。此外,本文还研究了用于构建MAS的JADE平台,JADE是一套软件开发框架,目的在于开发多Agent系统以及遵循FIPA标准的智能Agent应用程序,JADE的GUI在构建MAS中具有重要的作用,GUI能够实现MAS与用户的人机交互,还研究了Agent之间通信的方式方法。最后给出了故障定位和供电恢复MAS在JADE中的运行截图,以及供电恢复MAS程序的关键代码和运行结果截图。 总体上,本文对MAS在含DG的配电网继电保护中的应用进行了初步研究。MAS利用SCADA系统的通信功能和Agent之间的协作能力可以提高继电保护的可靠性;通过不同Agent之间的保护信息的交换和协作,提高了DG接入后的配电网继电保护的灵活性。与常规保护相比,该保护方案在保护的配合和整体性能上更具适应性、灵活性和可靠性。Agent在继电保护中的应用研究刚刚起步,随着研究的深入,网络化、分布化的Agent在继电保护领域将能得到很好的应用。