基于信息論和多智能體的電網(wǎng)安全預(yù)警決策支持系統(tǒng)關(guān)鍵問題研究.pdf

1、現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)模龐大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式也日益復(fù)雜，其安全穩(wěn)定運(yùn)行的壓力也日益增大，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行決策支持系統(tǒng)也提出了更高的要求。迫切需要建立一套既包含電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下的安全預(yù)警和預(yù)防控制決策支持、又包含故障情況下的智能故障診斷和恢復(fù)決策的電網(wǎng)安全預(yù)警決策支持系統(tǒng)，為電網(wǎng)的運(yùn)行及調(diào)度提供強(qiáng)大的技術(shù)支持手段，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，對(duì)電網(wǎng)安全預(yù)警決策支持系統(tǒng)的研究具有十分重要的理論和實(shí)際意義。本文設(shè)計(jì)了地區(qū)級(jí)電網(wǎng)安全預(yù)警決策支持系統(tǒng)的

2、體系結(jié)構(gòu)，研究探討了其相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù)問題。
　　 本文提出了地區(qū)級(jí)電網(wǎng)安全預(yù)警決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和功能框架，構(gòu)建了電網(wǎng)安全運(yùn)行決策支持系統(tǒng)的體系框架，設(shè)計(jì)了故障診斷、故障恢復(fù)、快速仿真和模擬、智能報(bào)警和安全預(yù)警等多個(gè)決策支持子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)安全運(yùn)行的綜合智能決策。研究了故障診斷與辨識(shí)、故障“自愈”恢復(fù)、快速仿真和模擬、智能報(bào)警和安全預(yù)警等子系統(tǒng)的相關(guān)理論和關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際課題對(duì)其中部分功能進(jìn)行了開發(fā)和工程實(shí)踐。

3、r>　　 故障診斷與辨識(shí)方面，針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不確定性問題提出了基于信息理論的綜合優(yōu)化故障診斷新方法并通過電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際算例驗(yàn)證了算法的有效性。
　　 電網(wǎng)自愈和故障恢復(fù)方面，首先提出了一種啟發(fā)式故障恢復(fù)新算法，不考慮電壓和負(fù)荷容量的約束，但保證網(wǎng)絡(luò)的輻射狀約束，通過合聯(lián)絡(luò)開關(guān)實(shí)現(xiàn)非故障停電區(qū)域的恢復(fù)供電。然后提出了以負(fù)荷均衡為目標(biāo)的基于綜合優(yōu)化的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，在指定的區(qū)域內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)達(dá)到系統(tǒng)負(fù)荷的均衡分布。并以算例驗(yàn)

4、證了各算法的有效性。
　　 在線快速仿真和模擬方面，基于MAS技術(shù)構(gòu)建并研發(fā)了配電網(wǎng)在線快速仿真和模擬系統(tǒng)，通過配電自動(dòng)化主站、子站及終端的聯(lián)合在線仿真模擬實(shí)時(shí)逼真地模擬實(shí)際電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)行為，模擬可能發(fā)生的各種故障，生成事故預(yù)想集，及時(shí)得到配電網(wǎng)的故障定位、隔離及恢復(fù)方案，同時(shí)可驗(yàn)證系統(tǒng)故障定位、隔離、恢復(fù)方案的正確性并能發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)各環(huán)節(jié)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的真實(shí)影響，還可給出網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案，確保配電網(wǎng)可“自愈”。通過配電網(wǎng)在線快速仿

5、真和模擬系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)研究態(tài)下可在不影響設(shè)備運(yùn)行的條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)及保護(hù)和控制功能進(jìn)行完全的故障模擬和試驗(yàn)，實(shí)時(shí)態(tài)下可投入在線閉環(huán)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)定位、隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。
　　 智能報(bào)警方面，本文針對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的報(bào)警系統(tǒng)信息量巨大，造成海量信息湮沒關(guān)鍵信息，調(diào)度員容易忽略故障信息，危害電網(wǎng)安全等問題，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘和專家系統(tǒng)等技術(shù)設(shè)計(jì)了智能報(bào)警信息處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以過濾掉噪聲數(shù)據(jù)，區(qū)分異常和故障信息，并給出

6、系統(tǒng)即將發(fā)生的變化情況，為調(diào)度人員監(jiān)視和分析系統(tǒng)運(yùn)行提供了方便的手段，為智能電網(wǎng)故障自愈提供了可靠的數(shù)據(jù)信息。應(yīng)用該系統(tǒng)可改進(jìn)電力監(jiān)控中心自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)應(yīng)用需求，優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)后臺(tái)信號(hào)顯示方式，將告警信息進(jìn)行過濾，規(guī)范統(tǒng)一告警信號(hào)的描述，提供事故異常事件的處理方案。實(shí)現(xiàn)了告警信號(hào)的實(shí)時(shí)在線處理，把以前僅按時(shí)序顯示的信號(hào)進(jìn)行分類分單元顯示，可有效排除大量提示信息和檢修信息的干擾，確保運(yùn)行人員對(duì)重要告警信號(hào)不發(fā)生疏漏，提高監(jiān)控效率。同時(shí)對(duì)于

7、新型數(shù)據(jù)信息加以分析處理，進(jìn)行專家規(guī)則推理，形成直觀化的告警模式并給出相應(yīng)的決策措施。
　　 安全預(yù)警方面，通過對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的估計(jì)和識(shí)別，自動(dòng)跟蹤和確定電網(wǎng)的安全級(jí)別，對(duì)潛在的安全性威脅進(jìn)行預(yù)警，自動(dòng)給出安全控制策略報(bào)告，作為調(diào)度員快速處理事故的重要參考，從“分析型”調(diào)度上升到“智能型”和“預(yù)警型”調(diào)度。通過采用全面的電網(wǎng)安全狀態(tài)識(shí)別技術(shù)，建立了系統(tǒng)級(jí)的安全預(yù)警檢測體系，實(shí)時(shí)自動(dòng)地找出系統(tǒng)中的各類安全隱患，防患于未然，保障

8、電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。針對(duì)地區(qū)電網(wǎng)表現(xiàn)突出問題主要論述了靜態(tài)安全預(yù)警和電壓穩(wěn)定安全預(yù)警。
　　 最后，采用多智能體技術(shù)綜合了故障診斷與辨識(shí)、故障自愈恢復(fù)、快速仿真和模擬、智能報(bào)警和安全預(yù)警等子系統(tǒng)的研究成果構(gòu)建了地區(qū)電網(wǎng)安全運(yùn)行決策支持系統(tǒng)，并在地級(jí)電網(wǎng)得到了實(shí)際應(yīng)用，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)了堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)。
　　 電網(wǎng)安全預(yù)警決策支持系統(tǒng)在現(xiàn)代互聯(lián)大電網(wǎng)中具有十分廣闊的推廣應(yīng)用前景。本文的研究工作為建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能