[发明专利]基于智能体的智能配电网分层递阶控制方法

说明书

技术领域

    本发明是一种采用智能控制方法对智能配电网中可控对象进行协调控制，实现智能配电网的安全、可靠、经济、优化运行的技术方案，属于电力系统理论、控制理论和人工智能的交叉技术应用领域。

背景技术

智能配电网除了具有传统配电网的多电压等级、环网结构、开环运行、高负荷密度、短电气距离等特点以外，还存在各种分布式电源以及冷、热、电联产等多种供能方式协调运行，并且大容量动态负荷多，大容量冲击负荷如电铁、电动汽车充电设施等对配电网的影响非常大。

智能配电网是联系大电网与用户的重要环节，在遇到自然灾害或其他紧急情况影响正常供电时，将会影响用户的用电引起巨大的经济损失和严重的社会影响，因此迫切需求智能配电网具有自愈能力，能够抵御各种紧急情况对智能配电网的损害，缩短供电中断的时间，保障供电的可持续性，提高供电质量，优化配电网的运行。

正常运行时智能配电网为开环供电方式，在没有分布式电源的情况下，如果发生故障则会引起部分负荷失电，需尽快改变运行方式，以恢复对失电负荷的供电，有分布式电源接入的情况下，鉴于其对智能配电网带来的多种影响，紧急状态时先将其退出运行，再进行紧急控制。而分布式电源对智能配电网的供电具有补充作用，对电能质量、电压稳定性均具有支撑作用，紧急状态下将其退出运行不具有合理性。当前智能配电网采用的是自上而下的多级控制体制，对具有分布分散、数量庞大的分布式电源控制能力有限。

智能配电网的控制包括继电保护、线路、变压器、开关、电容器、分布式电源等，这些被控对象分布在不同变电站及馈线上，为计及多个时段数据间的联系，控制方案的决策需要考虑城市电网当前和历史运行状态、以及运行变化趋势，因此各项控制之间需要在时间和空间上进行配合，智能体具有自治性、反应性和社会性，如果将其与分层递阶控制相结合能够很好地处理自愈控制这种复杂的智能控制过程。自愈控制技术是人工智能与控制理论发展的必然结果，和传统控制模式相比，它具有自治性、智能性、协调性、主动性和社会性等优良特征，使被控对象具备很强的自我愈合、自我防治、自我免疫能力。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种基于智能体的智能配电网分层递阶控制方法，通过组织级、协调级、执行级与全网层模型、变电站层模型、设备层模型相结合，建立三级五层智能配电网自愈的分层递阶控制结构，实现维持智能配电网健康状态，提高供电安全性、可靠性、优质性和经济性，增强应急能力的目标。

技术方案：基于智能体的智能配电网分层递阶控制将保护控制装置、安全自动装置、开关、主站计算机的动作行为分为组织级、协调级和执行级，各自建立相适应的全网层模型、变电站层模型和设备层模型，并且各层之间相互配合，使控制功能与控制精度相互协调，形成开关、保护控制装置、安全自动装置等控制设备与配电网主站计算机统一的协调控制系统。

名词解释：

自愈控制智能体：指位于配电网主站的计算机软件，接收协调级上传的控制需求信息、环境信息、人或其他系统智能体的信号，通过机器智能进行决策，根据当前配电网所处的运行状态，有选择地触发激活协调级的控制决策智能体，实现对协调级智能体进行组织管理。

控制决策智能体：指位于配电网主站的计算机软件，根据变电站智能体上传的配电网运行数据，确定配电网当前的运行状态，并向组织级的自愈控制智能体传送状态评估结果和控制需求信息，或根据自愈控制智能体下达的控制任务信息，结合自身的知识通过解析翻译形成控制命令，并发送给变电站智能体。

变电站智能体：指位于变电站的计算机软件，接收执行级上传的配电网运行和控制信息，进行处理后上传给控制决策智能体，同时接收控制决策智能体的控制指令，结合自身的知识进行决策，协调各执行级智能体的动作行为。

测控智能体：指位于变电站的计算机软件和设备处的硬件装置联合体，根据变电站智能体发出的指令和自身的知识形成具体操作命令，并执行操作完成配电网的信息测量和控制功能。

具备调控功能的控制对象：指端电压或输出功率可以调节的发电机。                             

本发明的基于智能体的智能配电网分层递阶控制方法采用分层递阶控制方法对自愈控制智能体、控制决策智能体、变电站智能体、测控智能体、具备调控功能的控制对象进行控制，在无人工干预条件下协调保护控制装置、安全自动装置、开关的动作行为，具体步骤如下：