基于多Agent技术的分布式电压无功优化控制系统

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摘 要

电压无功优化控制关系到整个电网的正常运行，必须具备很高的可靠性。在电力系统中需要分层去平衡无功功率，保证区域电压无功之间的有机联系，实现整个控制系统优化的目的。本文主要分析了基于多agent技术下分布式电压无功优化控制系统的现状组成功能和结构特点。

【关键词】Agent 分布式 电压无功优化 管理

Agent技术在上个世纪90年代就已经成为热门话题，被赞为一个影响深远意义重大的计算机软件，将Agent技术应用于电力系统管理中能够形成一个分布式协调的MAS组织结构，实现各区域电压的无功优化控制。

1 组成功能

1.1 现场Agent

由现场的控制设备以及AVR发电机组成，其自治功能较强，能够实现区域Agent的自由进入和退出。由于区域内存在多个现场Agent，就需要不同的符号名进行标识来实现交互和通信。现场Agent能够获得相邻区域的电压调节任务，具体寻址和通讯过程是：某区域内的现场Agent可通过区域Agent与其他区域的现场Agent进行通信和交互，当需要其它Agent的无功支持时，就会向本区域Agent上传信息，本区域Agent接收到信息后会对其他现场Agent进行一定筛选并发送协助调压请求。当发现没有合适的现场Agent时就会向调度管理Agent请求协助调压。现场Agent的作用在于：一是能够收集现场电网的运行信息，并且对收集数据进行转化，变成电压无功控制需要的运行数据；二是能够接受区域Agent下发的指令并完成与与区域Agent通信和交互；三是能够直接检查和调压现场的电压无功设备；四是保证所属区域的调压任务完成的前提下能够识别接受并完成其它现场Agent的协助调压请求。

1.2 区域Agent

区域Agent是将同一电压等级和在同一区域内具有相同调压任务的现场Agent分成不同的区域优化控制层级。区域Agent的优点在于将动态的现场Agent进行区域化管理，有利于实现协调控制，降低电压管理的复杂性；同时，区域Agent也适合电压无功优化控制的特点，有利于实现电压无功的就地平衡。同时区域Agent也是动态的，现场Agent可以根据运行需要及时加入或者退出优化控制系统。同现场Agent一样，各区域Agent在调度管理Agent上都有自己独特的符号名以及网络标识和节点信息。当交互发生时，调动管理Agent会根据自己所记载的区域Agent信息查询到合适的交互伙伴，从而优化控制系统。区域Agent的作用在于：一是实现与调度管理Agent和现场Agent的交互通信；二是接受现场Agent的数据并给现场Agent下发指令；三是接受调度管理Agent的下发的指令；四是负责本区域内的现场Agent信息管理并与现场Agent进行相互协调实现电压无功优化控制；五是对所管理的电压无功进行无功优化计算从而实现优化控制；六是区域Agent减轻了调度管理Agent的负担，能够达到电压无功分散协调控制。

1.3 调度管理Agent

调度管理Agent是建立在ANS基础上的，是对ANS功能的扩充，具有了记录、管理和优化计算的特点。区域Agent在调度管理Agent上都会记载下自己的信息，这样才能实现区域之间Agent信息通讯和交互。调度管理Agent许多功能都转移到区域Agent和现场Agent中，所以其任务相对减轻，主要作用在于：一是对电网主要运行数据以及各种记录、图形、报表等进行存储和打印；二是调度管理人员可以通过人机接口下发指令，利用优化计算对所管理范围内的电压无功进行优化控制，检查和纠正各区域Agent的优化结果；三是对范围内的各区域Agent进行统一信息管理，做好区域Agent的协调、登记和删除工作。

1.4 Agent域

调度管理Agent和其管理范围内的区域Agent以及现场Agent统称为一个Agent域，所以，我们可以将Internet中域的管理办法应用于Agent域上。Internet在对域的管理中会采用一种分布式的管理方式，将多个小域组成一个大域，同样Agent域也可以采用这种方式建立一个更大的分布式Agent域结构。在电力管理中，我们通常将一个地区的电压无功控制系统看作成一个Agent域，多个Agent域会组成一个更大的电压无功控制系统的Agent域，就比如从县网调度到省网调度，实现了多Agent技术下的电压无功优化控制的分布式结构。

2 结构特点

2.1 管理的协调分散化

将任务分散到各个区域分布式电压无功优化控制系统的和现场Agent，实现了各个Agent之间的通信和交互，各个Agent各司其职，有效地实现了整个网络的无功优化和各区域Agent的协调管理。

2.2 系统更加安全可靠

在多Agent技术控制下，即使某个Agent出现故障，其他Agent也能够及时进行自治和协调优化。比如调度管理Agent发生故障时，区域Agent和现场Agent也能够自行处理。这样整个系统的控制和无功优化计算实际上是由各个区域Agent来进行，风险分散的前提下系统的可靠性更高。另外，采用Agent域技术还保证了系统的可扩展性，管理和维护更加方便，能够很轻松地实现扩容。

2.3 现场设备自治性强

采用多Agent技术，现场设备可以根据自己的信息及时进行处理，现场Agent对于区域Agent下发的指令会灵活地根据自己利益做出接受或者拒绝，从而保证电网电压无功优化控制效果。同时，也保证了现场Agent与区域Agent和管理Agent之间的协调管理关系，通讯和交互变得更加流畅。

总之，多Agent技术下的分布式电压无功优化控制系统真正实现了电压无功优化的分散协调控制，以网络化方式进行数据通讯和交互，能够有效地实现分布协调控制，有利于实现整个电力系统的优化控制。

参考文献

[1]李英.基于Agent的项目管理信息系统研究[J].华东理工大学学报（社会科学版），2007（01）.

[2]彭熹，何勇，吴敏，梁勇超.基于区域划分的动态无功电压优化控制策略[J].信息与控制，2014（01）.

作者单位

国网山东海阳市供电公司 山东省海阳市 265100