面向智能配电网的保护与控制方法

智能配电网的出现使配电网的保护和控制技术面临新的机遇和挑战,提出了基于Multi-Agent的面向智能配电网的保护和控制方法.智能配电终端和控制中心分别作为一个Agent,各Agent通过通信网络组成一个Multi-Agent系统.各Agent通过信息交互,实现智能配电网的继电保护、故障定位、故障隔离、网络重构、供电恢复以及故障诊断等功能.详细分析了其中的继电保护和故障定位算法.仿真结果表明,该方法适用于智能配电网,且具有较高的灵敏度和可靠性.     

基于Multi-agent的智能馈线自动化自愈控制

针对传统馈线自动化自愈控制技术实时性差、互动性弱、可靠性低的问题,提出了基于Multi-agent系统的智能馈线自动化自愈控制方法。主站和每个智能配电终端均作为1个Agent,各Agent通过通信网络组成1个Multi-agent系统。各Agent通过信息交互,利用改进的差动电流法实现故障定位,并利用启发式搜索算法,以停电负荷最少和馈线负荷均衡为故障恢复目标、以供电恢复路径的负荷度最小为搜索规则,实现故障恢复。通过电磁暂态仿真软件PSCAD对某实际配电网进行仿真,利用改进的差动电流法,中间支路和边界支路均能实现准确地故障定位;利用启发式搜索方法,能实现非故障失电区全部负荷的供电恢复,故障恢复效果与传统的遗传算法相当,但是故障恢复时间明显缩短且满足负荷均衡。仿真结果表明,该自愈控制方法能够实现准确地故障定位和快速地故障恢复,可以可靠地应用于智能配电网。     

基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究

分布式电源接入配电网后,会对配电网上传统的继电保护产生一定的影响,使得原有保护误动或灵敏性降低。针对这一影响,提出了一种基于配电网自动化的多Agent 技术在含分布式电源的配电网自适应保护方案。说明了配电网自动化对通信系统的要求,利用IEEE 1588协议的请求应答对时方式保证了全网的保护实时同步采样。在采样数据保持同步的前提下,对配电网自动化的SCADA系统、保护系统的结构进行了划分,对各智能体的基本功能进行了详细描述。通过利用SCADA系统的通信功能和各Agent 之间的协作能力,提高了配电网继电保护     

基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究

分布式电源接入配电网后,会对配电网上传统的继电保护产生一定的影响,使得原有保护误动或灵敏性降低.针对这一影响,提出了一种基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网自适应保护方案.说明了配电网自动化对通信系统的要求,利用IEEE 1588协议的请求应答对时方式保证了全网的保护实时同步采样.在采样数据保持同步的前提下,对配电网自动化的SCADA系统、保护系统的结构进行了划分,对各智能体的基本功能进行了详细描述.通过利用SCADA系统的通信功能和各Agent之间的协作能力,提高了配电网继电保护动作的可靠性;通过将不同地点之间的保护信息进行交换和协作,提高了分布式电源接入后的配电网继电保护的灵活性.与传统常规保护相比,该保护方案在保护的配合和整体性能上更具有灵活性和可靠性.这一新方案更接近配电网未来的发展方向,更容易实现向智能配电网的转变.     

基于Multi-Agent技术的微网分区保护的研究

大量且不同类型的分布式电源渗透到配电网形成微网后,极大地改变了配电网传统保护配置机理。考虑到微网自身结构以及对配电网保护产生的影响,在微网保护设计中引入Multi-Agent技术理念,提出了一种基于Multi-Agent的微网分区保护方案。该方案将微网划分为若干区域,通过获取区域内阻抗元件和功率变化量方向元件锁定故障区域,运用各Agent之间的分布式处理和协作能力实现微网保护。与传统段式保护相比,该保护方案在保护配合和整体性能方面更具有灵活性和可靠性。     

基于多智能体的微电网系统优化经济运行研究

微电网兼容各种分布式电源,能够实现自我控制、保护和管理,提供安全、可靠、灵活的电力供应,通过整合经济高效的发电机组实现较好的经济效益。但微电网经济效益一直没有得到充分认识,多智能体(Multi-Agent)技术对于微电网的优化经济运行研究具有重要价值。首先介绍了Multi-Agent的基本原理,提出了基于由微电网Agent,分布式电源Agent,外部配电网Agent,终端用户Agent以及调度中心Agent等组成的Multi-Agent的微电网优化经济运行框架,从购售电交易、调峰服务、降低线损等3个方面分析了微电网的经济效益,并建立了微电网系统优化经济运行模型。选取具体的微电网设计案例,求解出该算例的优化经济运行效益,证实了基于Multi-Agent的微电网系统优化经济运行模型的正确性和有效性。     

基于功率方向的区域智能配电网保护方案及应用

结合某区域智能配电网的接线形式,提出了一种应用于该配电网的基于功率方向的保护方案。该方案根据系统假定功率方向和网络中各节点的有向连接关系构建网络功率矩阵,将配电网络节点分为环网节点和末端节点,通过环网馈线段或末端馈线段故障时馈线段2端节点的功率方向特性准确定位故障区段,给出故障隔离跳闸策略。介绍了该区域智能配电网保护系统的网络结构,并在该区域智能配电网保护系统上模拟了多重复杂故障算例,分析结果表明该保护系统不需要多级配合,能够最小范围地快速隔离故障,保证配电网供电可靠性.     

基于MAPSO优化的智能配电网大面积断电供电恢复

当含分布式电源的智能配电网发生大规模停电事故时,必须尽快制定供电恢复计划,减少停电面积。在保证配电网安全运行的前提下,考虑以甩负荷最少及开关操作次数最少两方面因素建立含分布式电源的智能配电网供电恢复模型,提出采用多智能体粒子群优化算法快速恢复孤岛外非故障断电区域负荷供电。该算法在二进制粒子群优化算法基础上引入Multi-Agent概念,每一个Agent相当于一个粒子,通过粒子Agent之间的竞争与合作操作使其快速有效地收敛到全局最优解。算例结果证明了所提算法的可行性和有效性。     

含小容量分布式电源的配电网区域继电保护研究

随着分布式发电（DG）的不断渗入,传统的单电源辐射型网络变成双端甚至多端网络,使得配电网的继电保护变得复杂化,因而提出分布式电源的配电网区域保护方案.首先,获得本区域内配变支路和干线两端设置的测量通信单元（Agent单元）处的故障方向信息;其次,形成故障关联矩阵,并计算故障关联矩阵保护区域内各元件的故障综合信息值;最后,将故障综合信息值和设定的各元件故障门槛值对比确定故障元件.具体算例分析表明,该算法不仅原理简单、计算量较小,而且性能良好,可克服传统继电保护的不足,能够较好地解决小容量分布式电源（SCDG）接入给配电网保护带来的问题.     

多Agent技术在继电保护中的应用

介绍了多Agent技术及其在继电保护领域中的应用情况,从横向和纵向2个角度研究了多Agent技术应用于继电保护的前景。横向应用提出了集合保护的概念,把每个微机保护装置看作一个Agent,与和它有信息共享和协作关系的其他保护装置一起组成保护集合,这些集合构成了系统保护的保护单元。集合保护能在不损害保护独立性的前提下提高保护系统的性能,并区分故障和过载,防止连锁跳闸事故发生。重点研究了纵向应用,把一个微机保护装置看成由多个Agent组织而成的智能保护,通过对各种保护原理的动作结果进行综合,以提高保护的可靠性;根据故障类型和保护背侧系统阻抗值来切换保护定值使保护定值最佳;利用对采集数据的谐波计算提高故障区域的判断准确性。并给出了智能保护的实现方案。     

配电网继电保护相关问题的探讨

配电网的继电保护对供电质量有着根本性的影响。首先介绍了目前配电网采用的继电保护;然后分析配电网的故障特点,配电网存在的小电流接地故障选线定位困难、高阻故障保护和重合闸技术等问题,并对这些问题的研究现状进行综述;最后分析了分布式电源接入配电网对保护的影响,并展望未来配电网的继电保护发展趋势。     

基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同时考虑直流配电网故障限流策略,分别构建保护动作信息、断路器动作信息和限流策略信息3种贝叶斯网络模型,对故障区域内各元件的故障概率进行初步评估。其次,利用D-S证据理论将各元件对应的故障概率信息进行融合,完成故障元件的判别。然后,应用故障元件对应的贝叶斯网络模型识别误动或拒动的保护装置与断路器,实现对直流配电网的故障诊断。最后,通过算例验证了所提故障诊断方法的可靠性以及准确性。     

智能配电网层次化保护控制系统

具有交互和自愈特征的智能配电网使配电网的保护控制系统面临新的挑战,对此探讨了智能配电网的层次化保护控制系统,该系统可通过主站层、区域层、终端层之间层次化的协调配合,实现配电网故障时准确的定位、隔离和快速网络重构,提高配电网供电可靠性。研究了负荷开关条件下的故障快速隔离方法,该方法由跳闸判据和故障隔离判据构成,能瞬时切除故障,以最小范围顺序隔离故障区域,满足相应的选择性和灵敏度要求。同时,还分析了配电网区域备用电源自动投入方法,通过与分布式配电终端的配合,实现配电网故障处理后的快速自愈。     

基于多端差动电流的配电网区域保护方案研究

针对传统配电网继电保护动作延时过长、时限配合复杂、纠错能力弱等问题,以多源配电网结构为例,提出一种基于多端差动电流的广域保护方案.首先,利用区域划分网络,形成子域故障信息矩阵;其次,结合同步采样对时方式由智能电子终端改进矩阵算法实现快速准确定位故障要求;最后,以简单配电网系统算例分析验证该保护方案的有效性与补救能力。     

基于多端差动电流的配电网区域保护方案研究

针对传统配电网继电保护动作延时过长、时限配合复杂、纠错能力弱等问题,以多源配电网结构为例,提出一种基于多端差动电流的广域保护方案。首先,利用区域划分网络,形成子域故障信息矩阵;其次,结合同步采样对时方式由智能电子终端改进矩阵算法实现快速准确定位故障要求;最后,以简单配电网系统算例分析验证该保护方案的有效性与补救能力。     

智能分布式配电保护及自愈控制

正完善的继电保护和自愈控制是提高配电网供电可靠性的关键技术手段。继电保护用于检出故障或其他异常情况,从而切除故障、终止异常情况、发出信号或指示。"自愈"则指在无需或者仅需少量人工干预的前提下,自动进行故障定位、故障隔离、供电恢复,不影响电网的安全运行与供电质量,或将故障的影响降至最低。智能分布式配电保护及自愈控制系统,基于智能终端包括继电保护装置之间直接对等交换实时数据,自主判断、自主决策、协同工作,快速隔离故障、缩短停电时间,是中心城市(区)配电网保护控制的发展方向。应《供用电》期刊的邀请,我担任2019年9月的特     

基于计算机网络的智能配电网信息物理融合保护系统

智能配电网的应用提高配电作业质量和效率的同时,也使故障影响更加难以控制。为此,开发一款针对配电网的保护系统。该系统首先选取电流信息采集设备——电流互感器,并将其布置在配电网上,采集配电网上的电流信息,然后通过计算机网络传输组件将信息传输到DSP芯片当中并进行处理与分析,实现故障判断、故障定位,最后根据判断和定位结果,给出故障处理方案,控制隔离保护设备将故障部分从配电系统中切除,保护非故障区域不受影响。结果表明：所设计系统应用下,配电网故障判断、故障定位以及故障处理等系统模块给出的结果与设定结果一致,且完成时间在10 s之内,由此说明本系统能够快速且准确地分析配电网故障并给出处理方案,实现供电作业的快速恢复。     

配电网故障处理若干问题探讨

为了提高配电网的故障处理性能,对配电网故障处理过程进行了归纳。对配电网继电保护配置、就地型馈线自动化改进以及单相接地故障处理等问题进行深入研究,指出配电网继电保护不必追求完美配合,只要效果明显就值得配置。论述了一种基于合闸速断方式的就地智能馈线自动化的改进方法,实例表明其不仅可以显著加快相间短路故障处理速度而且可以做到免整定。论述了智能接地配电系统的组成和工作原理,讨论了暂态过程抑制、选相容错纠错和单相接地选线定位与隔离等关键技术的实现方法。     

多端柔性直流配电网继电保护控制技术研究

为了确保柔性直流配电网的稳定安全运行,针对多端柔性直流配电网继电保护控制技术展开分析。通过建立多端柔性直流配电网数学模型,按照配电系统结构将其整个划分成若干个控制区域,每个区域包含相应的换流器、直流变压器、直流线路,再采用故障录波器对直流线路故障进行快速定位和隔离控制,以此完成继电保护控制。实验结果表明,设计方法可以实现对配电网运行故障的快速辨识和控制,保障了多端柔性直流配电网的正常运行和供电服务稳定性。     

基于LOF和SVM的智能配电网故障辨识方法

针对现有智能配电网保护方法存在保护装置整定复杂、协调性差以及易误动等问题,提出一种基于局部异常因子(LOF)检测的配电网保护算法,并对配电网在故障定位后不能进行有效的故障类型辨识这一问题,提出LOF和支持向量机(SVM)相结合的智能配电网故障类型判别方法。根据各节点LOF值的大小实现智能配电网的故障检测与定位;然后对故障处的三相电压进行小波变换,以三相电压的小波奇异熵值建立故障特征样本库,利用反映接地故障信息的零序电压低频能量对故障进行预分类,并以此为基础建立SVM故障类型判别预测模型。该算法可对智能配电网的故障进行有效的检测与定位,并能对故障区域的不同故障类型进行合理分类。