基于IEC 61850变电站广域后备保护agent的信息模型研究

为了提高电力系统的安全性,使广域后备保护(wide-area backup protection,WABP)设备满足变电站自动化系统的发展要求,对基于IEC61850的分布式多主体(multiagent)WABP信息模型进行了研究。介绍了multiagent WABP的结构及功能,详细说明了WABP主体(agent)的设计方法,包括保护智能电子设备(intelligent electronic device,IED)的对象模式、WABP agent的组成模块、保护agent和常规逻辑节点间的信息流,根据信息的不同类型,可以选择传输控制协议或用户数据报协议在不同变电站之间来传递信息。最后,对广域通信模型进行了介绍。采用广域协作策略的multiagent WABP可以准确判断系统故障,具有很好的可行性和实用性。     

一种对等协商实时Agent的控制结构及其应用

针对以对等模式协商的分布式实时多代理（Agent）系统，从设计和实现的角度出发，提出了一种通用对等协商实时Agent的控制结构，研究将本地环境的感知、基于消息的协作与协商、基于广域信息的高层感知、综合决策与调度等多种任务融合在Agent内部的控制结构中。在广域后备保护Agent的设计中应用该控制模型，给出保护Agent主要模块的设计过程，阐述了保护设备实际设计时几个关键的实现方法。     

广域后备保护系统若干问题的探讨

近几年利用Agent技术基于广域信息的广域后备保护得到人们的关注。广域后备保护算法、保护Agent的设计等尚在研究中。本文对基于广域保护动作信息和利用广域电流差动的两类算法进行了分析;在比较多种广域后备保护多Agent系统协商方式的基础上,提出了一种以对等协商为主的体系结构。构造了一种基于模式的保护Agent的设计方法,依据此模式,研究了利用IEC61850对保护IED和广域后备保护Agent进行设计。这4个方面的探讨和研究,为广域保护系统的发展提供一定的借鉴。     

基于Web Service的电力多Agent广域协作平台初探

针对电力各种异构子系统在不同层次进行广域协作和共享信息的需求,提出了一种将Web Service和代理(Agent)技术相结合的电力多Agent广域协作平台.首先给出广域协作模型,分析所构建平台的框架工作原理和特点,阐述协作Agent的设计模式、Web组件的设计、基于业务事件的协商机制等关键技术.通过广域后备保护原型系统的设计与实现,验证该平台能保证广域协作的双向快速通信和系统的智能性.     

基于lEO61850变电站广域后备保护agent的信息模型研究

为了提高电力系统的安全性,使广域后备保护（wide—area backup protection,WABP）设备满足变电站自动化系统的发展要求,对基于IEC61850的分布式多主体（multiagent）WABP信息模型进行了研究。介绍了multiagentWABP的结构及功能,详细说明了WABP主体（agent）的设计方法,包括保护智能电子设备（intelligent electronic device,IED）的对象模式、WABPagent的组成模块、保护agent和常规逻辑节点间的信息流,根据信息的不同类型,可以选择传输控制协议或用户数据报协议在不同变电站之间来传递信息。最后,对广域通信模型进行了介绍。采用广域协作策略的multiagent WABP可以准确判断系统故障,具有很好的可行性和实用性。     

变电站级广域保护系统建模方法及其原型设计

在阐述变电站级广域保护系统建模需求的基础上,较系统地研究了新型广域保护系统的信息建模方法,分析了系统体系结构、功能设计、Agent技术的适当运用、通信报文的规范化与扩展等要素。以一种区域对等协商变电站级广域后备保护系统为例,对体系结构、各Agent技术、交互情景进行了原型设计与分析。通过多组仿真实验验证了其合理性。     

基于IEC 61850的电网自愈控制操作研究

为保证电网自愈控制中对开关设备操作的正确性,基于IEC61850对闭锁功能逻辑节点(CILO)进行必要的扩充和构造,设计一套基于全网的广域安全防御体系。首先介绍了自愈功能的实现条件和基础,然后详细研究了广域环境下自愈控制开关设备的操作过程中变电站层、广域保护层在线互锁机制的实现,广域闭锁逻辑由闭锁安全指标集中到广域保护层进行计算生成。     

基于IEC61850-90-1的广域保护信息模型和信息流分析

基于IEC 61850-90-1变电站站间通信标准构建广域保护信息模型.采用分布式系统结构,结合广域电流差动保护算法,扩展新的符合IEC61850-90-1规则的广域电流差动保护逻辑节点,采用隧道通信机制建立基于站间通信的广域电流差动保护信息模型,并给出了站间保护IED交互的信息流.     

Widelarea Backup Protection System Based on Information Fusion with Adjacent Substation

人工智能技术为广域后备保护容错性的研究提供了有力的技术平台。借助人工智能技术,文中提出了基于相邻变电站信息融合的广域后备保护算法,用于变电站集中式结构的后备保护。该保护系统收集所在变电站及相邻变电站内的各种主保护信息和后备保护信息,对获取的信息采取融合策略,构成遗传算法的适应度函数,通过遗传算法的最优搜索决策,纠正所在变电站内缺失或错误的信息。对IEEE 5机14节点系统的仿真结果表明,所提出的算法简单可行、可靠性高。     

基于相邻变电站信息融合的广域后备保护系统

人工智能技术为广域后备保护容错性的研究提供了有力的技术平台。借助人工智能技术,文中提出了基于相邻变电站信息融合的广域后备保护算法,用于变电站集中式结构的后备保护。该保护系统收集所在变电站及相邻变电站内的各种主保护信息和后备保护信息,对获取的信息采取融合策略,构成遗传算法的适应度函数,通过遗传算法的最优搜索决策,纠正所在变电站内缺失或错误的信息。对IEEE 5机14节点系统的仿真结果表明,所提出的算法简单可行、可靠性高。     

The Modeling and Verification of Peer-to-Peer Negotiating Multiagent Colored Petri Nets for Wide-Area Backup Protection

This paper focuses on the modeling and verification of a peer-to-peer wide-area backup protection (WABP) system. Agents located in a number of substation Intelligent Electronic Devices (IEDs) negotiate on a peer, or equal, basis. The agent-based wide-area backup protection scheme is able to find power-line faults and protection misoperations. A wide-area communication network based on IP technology is used to transmit shared information among the agents. A novel Agent-Oriented Peer-to-peer negotiating Colored Petri Net (AOPCPN) is proposed to implement the WABP system. The algorithms, design, and dynamic behavior of the WABP is evaluated in a simulated environment to demonstrate its benefits. The article begins by presenting the generic AOPCPN architecture and its formal definition. The AOPCPN model for the WABP multiagent system is evaluated according to one algorithm, which is detailed in this article. The WABP agent's autonomy, cooperation, parallel operation, and robustness are embodied in modules in order to ease the software engineering challenges in implementing and maintaining the agents. Three example scenarios illustrate the effectiveness of the Petri net model and its ability to dynamically respond to WABP misoperations and fault conditions.      

新型Agent组织体系及其在广域后备保护中的应用

首先提出一种新型Agent组织体系的形式化表达,为多Agent系统设计提供理论基础.在分析广域后备保护需求的基础上,给出了一种将专家规则和贝叶斯网络相结合的广域后备保护算法.针对该算法,对比广域后备保护系统的3种体系结构,选用综合处理能力较高的区域集中式结构.研究广域后备保护多Agent系统的组织构成,为核心的区域决策Agent设计了工作过程、统一接口、成员-角色-技能关系图等.通过实例测试与分析,验证其合理性,为广域后备保护系统的工程应用提供一定的参考.     

基于面向Agent Petri网的广域后备保护建模与分析

提出一种面向AgentPetri网改进型模型,给出了该Petri网模型的一般性结构、网络的形式化描述和结构特性属性的定义及其定理,将Agent的自治性、协作性、容错性在模型中予以具体的表达。针对一种广域后备保护算法为其建立较精确的面向AgentPetri网模型,对其进行L3-活性和多Agent动态行为跟踪有效性的分析。通过算例分析了电力系统发生故障时Petri网的推理过程,验证了所构建的多AgentPetri网模型的正确性和有效性,能较好地构造广域后备保护分布式系统的内部结构和活动,有效地跟踪系统的动态行为,使得广域后备保护系统的设计更加系统化。     

基于故障关联系数的广域后备保护新方法

为了降低广域后备保护通信量,提高故障识别的容错性,提出了基于故障关联系数的广域后备保护新方法。在故障发生后,主站对子站上传的母线各序电压比例系数进行排序以确定候选故障线路。然后,主站向相关子站索取候选故障线路及其相邻线路的保护和方向元件的动作信息,用于计算线路的故障关联系数。最后,主站通过融合线路的故障关联系数并且和设定的门槛值进行比较来实现故障线路的识别。仿真算例表明,新算法广域通信量小,并且具有较高的容错性,可提高广域后备保护的性能。     

电网广域后备保护代理的结构和工作机制研究

基于代理的广域后备保护系统通过多个自治代理,利用广域信息并行工作与协调,能够缩短后备保护动作时间、减少故障隔离范围和防止后备保护在电网异常事件中误动。该文研究了广域后备保护代理的结构和工作机制,建立了保护代理多部件的分层模型,分析其工作流程,构造协作关联域。基于代理之间交换数据型和请求型消息,提出了对等的混合协调模式。针对多代理系统的多种故障进行容错性处理,多个保护代理以协作策略和联合规则运行,使保护的整体性能得以加强,提高系统的可靠性和容错性。利用电网和通信系统同步仿真平台EPOCHS在一个简单电力系统上对所研究的代理进行仿真实验,验证了所提出代理工作机制的有效性和合理性。     

具有高信息冗余的广域后备保护系统

提出一种基于方向信息和距离信息实现信息冗余的变电站集中式广域后备保护系统,借助关联矩阵实现信息的容错,完成对故障的判断。介绍了广域后备保护系统的结构与工作原理,讨论了冗余信息的处理方法,根据实时电网的拓扑结构,制定了节点–支路关联矩阵、方向关联矩阵、距离关联矩阵及综合关联矩阵的形成策略。对不同的故障情况进行了仿真分析,...     

广域后备保护多代理系统的仿真建模与实现

针对广域后备保护多代理系统分布式协作的特点,为广域后备保护代理构造了环境感知、情景感知、综合决策等智能模块和接口,设计了多代理系统的容错性处理措施。EPOCHS是将电力系统电磁暂态仿真软件EMTDC/ PSCAD、机电动态仿真软件PSLF、网络通信仿真软件NS2、Agent集成的电力和通信同步仿真环境,将保护代理映射到EPOCHS予以仿真设计和实现,构造了电网的EMDTC/ PSCAD模型和SDH通信网络的NS2仿真模型。通过仿真系统可观察保护代理的内部活动和多代理间的交互过程,从而评价广域保护算法及策略。通过3个仿真实例证明广域后备保护多代理仿真系统的代理设计是正确的。仿真试验能够有效地检验在电力系统故障、保护代理失效、断路器失灵等多种情景下多代理推演带来的整体性能。