电力电网智能调度系统探析

1、电力电网智能调度系统探析【摘要】智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，本文 详细介绍了智能电网的概念及特征，并构建了智能调度系统的框架结构， 研究了系统各职能模块的功能，设计了智能调度系统的工作流程。【关键词】电力电网智能调度多agent系统中图分类号:f407. 61文献标识码:a文章编号：智能电网就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网路 的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术以及先进的控制 方法和先进的决策支持系统技术所获得的实际应用，从而实现电网的可 靠、安全、经济、高效、自愈、兼容和环境友好等目标，用以满足21世 纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形

2、式的接入、启动电力市场以 及资产的优化高效营运。智能电网将成为新能源、新技术、新材料的综合 应用平台，并拉动相关产业的需求。一、电力电网智能调度系统概述1、电网调度系统自动化的现状和未来当今，电网调度系统自动化的主耍功能已由最初的数据采集与监控发 展成为能量管理系统。由于技术理论的制约，现在调度系统的口动化和智 能化程度较低，没有从综合决策的角度上对系统进行整合。如何在现有的 技术理论基础之上对传统自动化系统进行扩展和完善，使电网调度的决策 能力更加智能化和全面化，是未来电网调度系统发展的新趋势。如果综合 运用了先进的通信、网络、计算机、人工智能、信息和协调调用决策等技 术，就能提高调度操作的

3、速度和准确性，使调度任务得以更加科学、合理 的完成，从而大人提高调度系统的安全可靠性和便利性。2、电力电网系统智能调度电力电网系统智能调度是指调度系统自动实时跟踪电网各个状态的 变化，支撑并维护调度员的操作和管理，生成最优化方案，确保电网运行 的安全稳定。现在的调度技术已经不能满足智能电网这样复杂系统的需 求，所以必须要利用好信息技术、人工智能、通信技术等领域的最新研究 成果。智能调度系统的功能不仅仅是基本的稳态分析，它还应支持故障诊断 和决策辅助，并能兼容今后要加入的支持电力市场运行的系统。新的智能 调度系统比已经投入使用的能量管理系统更加庞大和复朵，它不仅要求系 统的各个模块独立而乂协同，

4、还要求其具备第三方软件的接入能力，该系 统的最终构架应为一种开放式的软件框架。二、多agent系统及其在电力系统中的应用1、agent概念及特征20世纪70年代，agent出现于计算机科学和人工智能领域，一般认 为agent是特定环境下的计算机软件系统，能够单独或在人少许指导的情 况下进行决策，具有一定的自主能力。其主要具有以下几个特点：第一，agent可以在没有外界干预的情况下自主地根据它本身的状态和外界环境进行活动，并能对英行为和状态进行控制。第二，agent能感 知自身所处的环境，并对周围环境的变化做出响应。第三，agent能用其 通信语言与其它实体交换信息和相互作用，通过协调或合作解决

5、复杂问 题，共同完成任务。第四，传统的应用程序都是被动的由用户来调用，机 械地完成用户的指令；而agent应该是主动的、自发的感知周围环境的变 化，并做出基于目标的行为。2、多agent技术在电网调度中的应用现代能量控制中心己突破了以往的集中式体系结构，并向分布式与开 放式方向发展，同时网络环境下的信息系统也呈现出协作性、动态性和分 布性等特征，这直接导致了能量管理系统沿着集中式一一分布式一一开放 式的道路发展。针对新一代ems系统开放式的体系结构，必须要有新的技 术和算法來适应电网调度控制中心发展的需要。多agent系统是设计和实现复杂软件系统的新方法，计算机领域的研 究者已经在理论上为其设

6、计了许多结构模型与交互算法，在信息系统与生 产过程控制中己经得到应用，但在电力系统领域仍处于理论与应用的边 缘。山于mas在电力系统中的应用研究涉及到很多方面，而且大多缺乏具 体问题领域的模型规范，所以多agent技术在电力系统中的广泛应用还是 一个漫长的过程。3、agent技术的发展前景分布式的agent技术为解决智能电网调度问题提供了一个行之有效的 方法，即将能量管理系统模块封装成agent,使其拥有更强的口治性和可 移植性。随着研究的不断深入，各种各样的人工智能技术被应用于电力系 统的各个领域，并通过新旧结合的方式取得了良好的应用效果。近年来, 由于计算科学的发展，基于知识逻辑推理问题的

7、求解系统得到了质的飞 跃，以多agent系统为代表的群体智能研究领域将有广阔的发展前景。三、基于多agent的电力系统智能调度研究1、智能调度系统的框架结构系统的体系结构对于一个大型的软件系统来说具有极其重要的意义， 决定着系统的开发难度、质量和生命力。对于智能调度系统这样大型的应 用软件而言，研究能满足其功能特点的系统体系结构是首要任务。本文由 此提出了一种改进的基于多agent的智能调度系统的框架，设计了其体系 结构及功能特点。该智能调度系统由数据资源层、通信服务层、网络分析 层、人机接口层四部分组成，其结构框架如图1所示。图1智能调度系统的框架结构2、智能调度系统的工作流程在智能调度系统

8、运行过程中采用状态和事件作为软件agent的驱动事 件，根据电力系统运行状态的变化，自动确定需要执行动作的agent以及 它们应该以怎样的次序执行动作，通过多个软件模块间的协调工作最终制 定综合决策方案，其具体的实现过程如图2所示：图2智能调度系统的工作流程图(1) 系统初始化，统的遥信、遥测信息，接收来自数据资源层的数据 信息，包扌舌来自scada系以及故障信息系统的故障信息和wams系统的电 网动态信息。(2) 根据接收的数据资源首先需要判断是否存在故障报警信息，若没 有故障报警，则电力系统处于正常状态。正常状态下的系统，根据其抵御 风险的能力大小，又可分为安全正常状态和不安全正常状态(即

9、警戒状 态)。为了评估电网此时的安全性，智能调度系统自行启动静态安全分析 模块，通过n-1准则来判定系统是否存在安全隐患，如果当前的电网状态 满足n-1标准，则系统处于安全正常运行状态。为了满足电网经济性的需 求，调度系统随后启动潮流计算模块，评佔此时的系统运行是否经济、网 络损耗是否过量。当经济性不满足要求时，通过无功优化来制定投切电容 器和调整变压器分接头的方案，以降低网络损耗，确保电力系统优质运行。(3) 在运行静态安全分析软件时，假如判定出当前的电网不满足n-1 准则，则系统正处于不安全正常状态，即警戒状态，系统存在安全隐患。 此时，调度员主要关注的是系统安全问题，需要通过预防控制模块

10、，给出 针对当前运行状态的调节措施。通过预防控制，使系统尽快恢复到安全正 常运行状态。(4) 在智能调度系统运行过程中，一旦收到来自数据资源层报警信息, 则系统进入故障状态，并立即启动故障诊断程序，山于故障处理具有最高 的优先级，其他稳态分析程序将终止运行。根据故障诊断模块给出诊断结 果，故障恢复模块制定出恢复策略供调度员参考，调度人员结合自身经验 做出故障恢复决策，保证系统的安全稳定。在智能调度系统运行过程中， 对电网运行状态的分析结果和相应的调整措施，都是以综合决策报告的形 式提交给调度人员供其参考，调度员根据自身的经验知识，最终制定电网 的运行操作。结束语随着国内外电力工业界对智能电网的研究重视和加大投入，在不久的 将来，电力系统必将发生革命性的变化。而调度中心作为电力系统的神经 屮枢，其智能化水平的高低直接关系到电网的安全稳定运行。