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

1、現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)模龐大，系統(tǒng)結構和運行方式也日益復雜，其安全穩(wěn)定運行的壓力也日益增大，對電網(wǎng)安全運行決策支持系統(tǒng)也提出了更高的要求。迫切需要建立一套既包含電網(wǎng)正常運行情況下的安全預警和預防控制決策支持、又包含故障情況下的智能故障診斷和恢復決策的電網(wǎng)安全預警決策支持系統(tǒng)，為電網(wǎng)的運行及調(diào)度提供強大的技術支持手段，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此，對電網(wǎng)安全預警決策支持系統(tǒng)的研究具有十分重要的理論和實際意義。本文設計了地區(qū)級電網(wǎng)安全預警決策支持系統(tǒng)的

2、體系結構，研究探討了其相關理論和關鍵技術問題。
　　 本文提出了地區(qū)級電網(wǎng)安全預警決策支持系統(tǒng)的設計思想和功能框架，構建了電網(wǎng)安全運行決策支持系統(tǒng)的體系框架，設計了故障診斷、故障恢復、快速仿真和模擬、智能報警和安全預警等多個決策支持子系統(tǒng)，實現(xiàn)了電網(wǎng)安全運行的綜合智能決策。研究了故障診斷與辨識、故障“自愈”恢復、快速仿真和模擬、智能報警和安全預警等子系統(tǒng)的相關理論和關鍵技術，并結合實際課題對其中部分功能進行了開發(fā)和工程實踐。

3、r>　　 故障診斷與辨識方面，針對監(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)運行的實際算例驗證了算法的有效性。
　　 電網(wǎng)自愈和故障恢復方面，首先提出了一種啟發(fā)式故障恢復新算法，不考慮電壓和負荷容量的約束，但保證網(wǎng)絡的輻射狀約束，通過合聯(lián)絡開關實現(xiàn)非故障停電區(qū)域的恢復供電。然后提出了以負荷均衡為目標的基于綜合優(yōu)化的電網(wǎng)故障恢復方法，在指定的區(qū)域內(nèi)通過網(wǎng)絡重構達到系統(tǒng)負荷的均衡分布。并以算例驗

4、證了各算法的有效性。
　　 在線快速仿真和模擬方面，基于MAS技術構建并研發(fā)了配電網(wǎng)在線快速仿真和模擬系統(tǒng)，通過配電自動化主站、子站及終端的聯(lián)合在線仿真模擬實時逼真地模擬實際電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)行為，模擬可能發(fā)生的各種故障，生成事故預想集，及時得到配電網(wǎng)的故障定位、隔離及恢復方案，同時可驗證系統(tǒng)故障定位、隔離、恢復方案的正確性并能發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)各環(huán)節(jié)對實時監(jiān)控系統(tǒng)的真實影響，還可給出網(wǎng)絡重構方案，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)下可在不影響設備運行的條件下實現(xiàn)對自動化系統(tǒng)及保護和控制功能進行完全的故障模擬和試驗，實時態(tài)下可投入在線閉環(huán)運行，實現(xiàn)故障的自動定位、隔離和非故障區(qū)域的恢復供電。
　　 智能報警方面，本文針對電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的報警系統(tǒng)信息量巨大，造成海量信息湮沒關鍵信息，調(diào)度員容易忽略故障信息，危害電網(wǎng)安全等問題，應用數(shù)據(jù)挖掘和專家系統(tǒng)等技術設計了智能報警信息處理系統(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。應用該系統(tǒng)可改進電力監(jiān)控中心自動化系統(tǒng)后臺應用需求，優(yōu)化自動化系統(tǒng)后臺信號顯示方式，將告警信息進行過濾，規(guī)范統(tǒng)一告警信號的描述，提供事故異常事件的處理方案。實現(xiàn)了告警信號的實時在線處理，把以前僅按時序顯示的信號進行分類分單元顯示，可有效排除大量提示信息和檢修信息的干擾，確保運行人員對重要告警信號不發(fā)生疏漏，提高監(jiān)控效率。同時對于

7、新型數(shù)據(jù)信息加以分析處理，進行專家規(guī)則推理，形成直觀化的告警模式并給出相應的決策措施。
　　 安全預警方面，通過對電網(wǎng)實時運行狀態(tài)的估計和識別，自動跟蹤和確定電網(wǎng)的安全級別，對潛在的安全性威脅進行預警，自動給出安全控制策略報告，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“預警型”調(diào)度。通過采用全面的電網(wǎng)安全狀態(tài)識別技術，建立了系統(tǒng)級的安全預警檢測體系，實時自動地找出系統(tǒng)中的各類安全隱患，防患于未然，保障

8、電網(wǎng)運行的安全性。針對地區(qū)電網(wǎng)表現(xiàn)突出問題主要論述了靜態(tài)安全預警和電壓穩(wěn)定安全預警。
　　 最后，采用多智能體技術綜合了故障診斷與辨識、故障自愈恢復、快速仿真和模擬、智能報警和安全預警等子系統(tǒng)的研究成果構建了地區(qū)電網(wǎng)安全運行決策支持系統(tǒng)，并在地級電網(wǎng)得到了實際應用，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，促進了堅強智能電網(wǎng)的建設。
　　 電網(wǎng)安全預警決策支持系統(tǒng)在現(xiàn)代互聯(lián)大電網(wǎng)中具有十分廣闊的推廣應用前景。本文的研究工作為建設堅強智能