[发明专利]基于多Agent技术的微网广域电流保护系统及方法

摘要

一种基于多Agent技术的微网广域电流保护系统及方法，属于微网保护技术领域。系统划分为智能电子设备层、区域控制与保护协调层和中央处理层；智能电子设备层由微网中每个断路器上所配置的智能电子设备IED构成；每个IED均包括状态监测Agent、测量Agent、网络拓扑Agent和保护Agent；区域控制与保护协调层包括区域控制Agent和保护协调Agent；中央处理层包括中央处理Agent；本发明采用改进的融合禁忌广度搜索算法对微网电流保护范围进行划分，充分发挥了禁忌算法具有摆脱局部优化的优点，同时还充分利用了广度搜索算法搜索范围广、效率高的优点；采用扩大电流保护范围的方法来克服IED拒动或误动，能够正确快速的切除微网内部的故障。

主权项

一种基于多Agent技术的微网广域电流保护方法，其特征在于：该方法采用基于多Agent技术的微网广域电流保护系统实现，所述基于多Agent技术的微网广域电流保护系统划分为智能电子设备层、区域控制与保护协调层、中央处理层共3个层次；所述智能电子设备层由微网中每个断路器上所配置的智能电子设备IED构成；智能电子设备层负责采集微网的状态信息，并绘制出实时微网网络拓扑图，同时也负责采集微网的电气量信息；并在层间通信正常时，将绘制的实时微网网络拓扑图上传至区域控制与保护协调层和中央处理层，将微网的电气量信息上传至区域控制与保护协调层；每个所述的IED又进一步包括状态监测Agent、测量Agent、网络拓扑Agent和保护Agent；区域控制与保护协调层包括区域控制Agent和保护协调Agent；中央处理层包括中央处理Agent；所述的中央处理Agent、区域控制Agent和保护协调Agent均配置在变电站低压侧出线端；该方法包括如下步骤：步骤1、初始化各个Agent；步骤2、状态监测Agent实时将其所监测到的微网状态信息传递给网络拓扑Agent；所述的微网状态信息包括：分布式电源的接入位置、分布式电源的投退状态和微网中各断路器的开合状态；同时测量Agent也实时将微网电气量信息传递给保护Agent，所述的微网电气量信息包括：微网的电压量、电流量、相角和频率；步骤3、若各层间通信正常，则执行步骤4；若层间通信完全中断，则保护Agent采用基于本地信息的过电流保护进行故障切除；步骤4、根据实时的微网状态信息，网络拓扑Agent绘制实时微网网络拓扑图并传递给区域控制Agent、保护协调Agent和中央处理Agent，同时测量Agent也实时将微网电气量信息传递给区域控制Agent；步骤5、根据网络拓扑Agent绘制的实时微网网络拓扑图和测量Agent的微网电气量信息，区域控制Agent制定微网电流保护区域内分布式电源的有功功率、分布式电源的无功功率、储能单元的有功功率、储能单元的无功功率、微网电压以及微网频率的控制方案并上传至中央处理Agent；保护协调Agent制定微网保护协调方案并上传至中央处理Agent；步骤6、根据网络拓扑Agent绘制的实时微网网络拓扑图、区域控制与保护协调层做出的控制方案与保护协调方案，中央处理Agent将禁忌表引入广度搜索算法形成融合禁忌广度搜索算法，利用该融合禁忌广度搜索算法对微网电流保护区域进行实时划分，得到微网电流保护划分区域；步骤7、参考区域控制与保护协调层做出的控制方案与保护协调方案，中央处理Agent作出微网电流保护方案：在划定的各微网电流保护区域内的保护Agent中均配置一套改进的纵联电流差动保护和一套基于本地信息的过电流保护；中央处理Agent同时将该微网电流保护方案反馈给智能电子设备层；步骤8、当故障信息正确且完整时，通过改进的纵联电流差动保护进行故障切除；保护Agent对测量Agent送来的微网电气量信息进行分析，并结合中央处理Agent发送的微网电流保护方案，自适应的调整预先写入的改进的纵联电流差动保护判据的保护定值，包括：差动电流的整定值Iset1，比率制动系数K1、K2，DG的不稳定电流对改进的纵联电流差动保护影响系数K3以及比率制动电流的拐点值IINT，采集线路端口的数目；改进的纵联电流差动保护判据如下：Id>Iset1Id>k1IzdId≤IINTId≥k2(Izd-Ir)Id>IINT]]>Ir＝IINT(k2‑k1)/k1k2式中ΔIgi为各个线路端口采集的电流量，可根据网络拓扑Agent提供的网络拓扑图来确定采集线路端口的数目，从而自适应地调节纵联电流差动保护的判据；K1、K2为比率制动系数，IINT为比率制动电流的拐点值，Iser1为差动电流的整定值，K3是DG的不稳定电流对纵联电流差动保护影响的系数；步骤9、当部分故障信息缺失或故障信息错误时，主保护IED拒动或误动，则由保护协调Agent确定微网中该拒动或者误动的IED与其相邻的IED的关联系数和保护动作特性系数，进而构建电流保护动作范围输出函数，获得应扩大的微网电流保护范围解集，再通过蚁群算法寻优获得最优的应扩大的微网电流保护动作范围，最后通过改进的纵联差动电流保护进行故障切除；根据网络拓扑Agent提供的实时网络拓扑图，保护协调Agent确定每个IED与其相邻IED的关联系数Af：定义每个IED的动作特性系数：其中i＝1，2......n；k与Af相对应，即k＝1，2，3；n为微网中IED的个数；建立电流保护动作范围表达式如下：Af=1F1=(RfIED11,RfIED21,...,RfIEDn1)Af=2F2=(RfIED12,RfIED22,...,RfIEDn2)Af=3F3=(RfIED13,RfIED23,...,RfIEDn3)]]>并构建电流保护动作范围输出函数Fout＝{F1，F2，F3}，其中F1，F2，F3的保护动作优先级依次降低，F1有一个解，F2和F3均有多个解；根据Fout的输出可以确定每个IED因故障信息错误或者部分故障信息缺失，导致误动或拒动后应扩大的微网电流保护动作范围解集。