[发明专利]一种基于BDI多智能体的船舶电力系统重构方法

摘要

本发明设计涉及船舶电力系统故障重构控制，公开了一种BDI多智能体船舶电力系统故障重构方法。该方法以船舶区域配电系统为控制对象，研究三相短路接地故障时的重构问题。整个船舶电力系统智能体包含决策智能体和执行智能体两大类；各BDI智能体通过传感器采集电气量和开关状态量信息，在联想记忆单元及混沌神经网络作用下，产生反映船舶电力系统运行状态的信念，生成该故障下系统重构策略意愿和考虑电力系统约束的可执行意图。各BDI智能体的信念、意愿及意图是在数字控制器的支撑下完成的，通过空气断路器、自动装置分断开关及接触器执行器作用于船舶电力系统，实现电力系统故障重构，有效切除故障负荷，保证船舶电力系统安全可靠。

主权项

一种基于BDI多智能体的船舶电力系统故障重构方法，所述船舶电力系统包括现场设备层的船舶柴油发电机组、电力推进电动机组、母线直供负荷、区域负荷及电力网络，所述现场设备层与系统管理层采用基于现场总线的通信方式通讯，所述船舶柴油发电机组与所述电力推进电动机组及开关的通断状态通过数字控制器进行控制，所述船舶电力系统嵌入BDI多智能体，所述BDI多智能体结构分为智能体层、信息交互层与物理层三个层次，所述BDI多智能体包括：决策智能体和执行智能体，所述决策智能体又包括全局决策智能体和各元件局部决策智能体；所述各元件执行智能体包含发电机执行智能体、电力推进电动机执行智能体、母线执行智能体、母线直供负荷执行智能体及区域负荷执行智能体；所述智能体构成梯形结构，所述各元件局部决策智能体间基于现场总线采用点对点通信方式通讯，所述各元件局部决策智能体与相应所述执行智能体间采用协调者转发的广播通信方式通讯，所述方法包括5个步骤：1）船舶电力系统运行状态监视：由处于现场设备层的所述船舶柴油发电机组执行所述发电机智能体，所述电力推进电动机组执行所述电力推进电动机智能体，所述母线执行所述母线智能体，所述母线直供负荷执行所述母线直供负荷智能体，区域负荷执行所述区域负荷智能体，所述发电机智能体、所述电力推进电动机智能体、所述母线智能体、所述母线直供负荷智能体、和所述区域负荷智能体采样电力系统电压、电流、频率等电气量及各控制开关元件的通断状态量信息，监视船舶电力系统的运行状态，所述电气量和所述开关元件状态量信息在联想记忆单元的作用下产生相应的信念，更新信念库；2）船舶电力系统故障信息的提取：所述船舶电力系统发生三相短路接地故障时，相应的执行智能体根据监测到的所述电气量信息和所述开关元件状态量信息在故障信息知识库和混沌神经网络的作用下，诊断故障实现故障信息定位，同时将所述故障信息反馈上报给相应所述各元件局部决策智能体；3）船舶电力系统故障隔离：在完成故障诊断及故障定位后，在进行所述故障信息上传的同时，所述各执行智能体向相应的执行器，发出动作指令，切除故障，所述各元件局部决策智能体根据接收到的所述故障信息，首先由所述各元件局部决策智能体根据意愿库知识，在所述推理机和所述混沌神经网络作用下，生成可执行的重构策略意图，当所述各元件局部决策智能体不能生成满足系统约束的所述重构策略意图时，将所述故障信息上报给所述全局决策智能体，由所述全局决策智能体在所述推理机和所述混沌神经网络作用下，生成相应的所述重构策略，同时更新策略库；4）船舶电力系统故障恢复重构方案的生成：所述船舶电力系统在所述各智能体的协作下实现了基本的自动化功能故障定位，并且自动隔离了故障之后，确定需要恢复供电的区域，通过人的参与参考所生成的可执行重构策略意图快速地找出一套既能满足船舶电力系统运行约束条件又能保障最多负荷恢复供电的开关运行方案；5）船舶电力系统故障重构方案的执行：根据生成的可执行所述重构策略意图制定相应的开关动作方案，确定各动作开关的动作顺序和时间间隔，在数字控制器的作用下控制各空气断路器、自动装置分段开关及接触器执行器，实现对故障区域非故障负荷单元的可靠供电。