一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统及方法与流程

1.本发明涉及配电网接地控制技术领域，特别涉及一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统及方法。


背景技术：

2.配电网接地故障频发，造成电力设备和电网运行事故，以及人身伤亡等，后果严重，造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。
3.目前，配电网接地故障处理的设备和系统较多，且不同设备和系统归属电力企业的不同部门，目前尚未建立一套较为健全的全局协调处理体系。配电网接地故障发生后，各设备和系统的“孤岛”现象较为突出，配电网接地故障诊断和后续处理容易发生混乱和无序的现象，常常存在各自为政、效率较低和问题处理成效较差等突出问题。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统及方法，目的在于解决配电网接地故障诊断和后续处理容易发生混乱和无序的现象，常常存在各自为政、效率较低和问题处理成效较差的问题。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统，包括配电网系统的全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体，全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体在配电网系统中由上级至下级分级布置，各智能体仅与邻近范围内的上级或下级智能体通信，所述的邻近范围为直接连接的上级或下级。
7.进一步地，所述的终端智能体职能受限于对应设备或装置的功能范畴和技术，包括具有智能控制功能的小电流选线跳闸装置、小电阻接地装置、消弧线圈、主动消弧柜、dtu、ftu、ttu、线路智能开关、线路故障指示器。
8.进一步地，各智能体的通信连接包括有线通信、无线apn、无线自组网。
9.进一步地，所述的邻近范围还为同级的临近智能体之间，当同级的临近智能体出现与上级的通信故障时，同级的临近协智能体之间通过网络连接互通，也可协同决策。
10.所述的一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统的协调控制方法，包括如下：
11.1)根据各智能体的上级至下级分级定位，赋予各智能体不同的决策模式、职能；赋予全网智能体集中决策单项模式和职能；赋予区域智能体、线路智能体和分段智能体协同决策、边缘决策两项模式和职能；赋予终端智能体协同决策和边缘决策两项模式职能；其中，协调决策是针对上级集中决策而言的，边缘决策是针对下级协调决策；
12.2)当全网智能体、区域智能体、线路智能体和分段智能体逐级两两通信中断时，低一级智能体自动进入边缘决策模式；
13.3)当配电网接地故障发生后，线路智能体、分段智能体和终端智能体中任一智能
体检测到接地故障判定启动信号即首检信号，该智能体立即进入连续高频率测点校验模式，同时发起所属分段或线路的同级、上级和下级智能体协同确认机制，首检信号智能体连续测点校验通过，如果同级、上、下级智能体接地故障联合确认结果不一致，按照灵敏度累积后对比的方式，确认接地故障是否发生；
14.4)当接地故障确定灵敏度较高时或全部智能体接地故障结果确认一致的情况下，启动配电网接地故障类型、故障定位分析诊断，基于专家系统和知识库实现配电网接地故障诊断和定位。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.本发明的基于多智能体的配电网接地故障协调系统及方法，将接地系统的管理系统化通信连接，采用分级管理、设置权限、协同作业的设计方案，能够解决配电网接地故障诊断和后续处理容易发生混乱和无序的现象，常常存在各自为政、效率较低和问题处理成效较差的问题。
附图说明
17.图1为本发明的基于多智能体的配电网接地故障协调系统的分级结构图；
18.图2为本发明的系统网络通信图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
20.如图1所示，一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统，包括配电网系统的全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体，全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体在配电网系统中由上级至下级分级布置，各智能体仅与邻近范围内的上级或下级智能体通信，所述的邻近范围为直接连接的上级或下级。
21.所述的终端智能体职能受限于对应设备或装置的功能范畴和技术，包括具有智能控制功能的小电流选线跳闸装置、小电阻接地装置、消弧线圈、主动消弧柜、dtu、ftu、ttu、线路智能开关、线路故障指示器。
22.所述的全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体，全网智能体、区域智能体、线路智能体和分段智能体可以为在电网各级管理中设置的管理服务器，还可以通过搭建边缘服务器以及边缘服务平台的方式升级为功能性边缘节点，这些边缘节点不仅可以纵向控制其直属连接的智能体(服务器)系统，还能以边缘网络的形式与其他智能体的边缘节点进行横向的信息交互。
23.如图2所示，各智能体仅与邻近范围内的上级或下级智能体通信，所述的邻近范围为直接连接的上级或下级。考虑配电网接地故障协调处理受配电网通信中断影响较大，为最大程度保证其稳定性和可靠性，提出各智能体同步配置有线通信、无线apn、无线自组网三种通信模块和方案。针对配网自动化建设滞后地区，尽量保证无线apn和无线自组网混合通信模式。
24.所述的邻近范围还为同级的临近智能体之间，当同级的临近智能体出现与上级的通信故障时，同级的临近协智能体之间通过网络连接互通，也可协同决策。
25.所述的一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统的协调控制方法，包括如
下：
26.1)根据各智能体的上级至下级分级定位，赋予各智能体不同的决策模式、职能；赋予全网智能体集中决策单项模式和职能；赋予区域智能体、线路智能体和分段智能体协同决策、边缘决策两项模式和职能；赋予终端智能体协同决策和边缘决策两项模式职能；其中，协调决策是针对上级集中决策而言的，边缘决策是针对下级协调决策；
27.2)当全网智能体、区域智能体、线路智能体和分段智能体逐级两两通信中断时，低一级智能体自动进入边缘决策模式；
28.3)当配电网接地故障发生后，线路智能体、分段智能体和终端智能体中任一智能体检测到接地故障判定启动信号即首检信号，该智能体立即进入连续高频率测点校验模式，同时发起所属分段或线路的同级、上级和下级智能体协同确认机制，首检信号智能体连续测点校验通过，如果同级、上、下级智能体接地故障联合确认结果不一致，按照灵敏度累积后对比的方式，确认接地故障是否发生；
29.4)当接地故障确定灵敏度较高时或全部智能体接地故障结果确认一致的情况下，启动配电网接地故障类型、故障定位分析诊断，基于专家系统和知识库实现配电网接地故障诊断和定位。
30.5)配电网接地故障诊断和定位以线路为范围开展，当涉及手拉手供电、多电源供电或环网供电时，则以最小区域配电网为边界。
31.6)终端智能体故障隔离操作控制和恢复供电操作控制，需建立区域或线路智能体操作控制嵌套“申请-许可”和嵌套“闭锁-解锁”机制，严格按照调规要求逐步进行顺序操作。每个终端智能体原始状态均为“闭锁”，接到操作指令后，终端智能体需逐级“申请”，获得可操作方案中最高级智能体“许可”后，“闭锁”状态转为“解锁”状态，进行指令操作，其它终端智能体保持“闭锁”；当前终端智能体操作成功后，进入“闭锁”状态；下一个指令终端智能体“申请
”‑“
许可
”‑“
解锁
”‑
操作
‑“
闭锁”，以此类推。某个终端智能体执行操作失败后，允许重复操作(次数最多不超过3次或人工干预设定)，如果连续操作失败，则依次进行操作指令回退，恢复原始状态并推送告警，提醒电网调控人员。回退操作也要依据配电网解合环分析方法及其影响因素、约束条件进行校验，期间如发生无法回退情况，终止回退并推送告警，提醒电网调控人员。
32.以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

技术特征：
1.一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统，其特征在于，包括配电网系统的全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体，全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体在配电网系统中由上级至下级分级布置，各智能体仅与邻近范围内的上级或下级智能体通信，所述的邻近范围为直接连接的上级或下级。2.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统，其特征在于，所述的终端智能体职能受限于对应设备或装置的功能范畴和技术，包括具有智能控制功能的小电流选线跳闸装置、小电阻接地装置、消弧线圈、主动消弧柜、dtu、ftu、ttu、线路智能开关、线路故障指示器。3.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统，其特征在于，各智能体的通信连接包括有线通信、无线apn、无线自组网。4.根据权利要求1所述的一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统，其特征在于，所述的邻近范围还为同级的临近智能体之间，当同级的临近智能体出现与上级的通信故障时，同级的临近协智能体之间通过网络连接互通，也可协同决策。5.权利要求1所述的一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统的协调控制方法，其特征在于，包括如下：1)根据各智能体的上级至下级分级定位，赋予各智能体不同的决策模式、职能；赋予全网智能体集中决策单项模式和职能；赋予区域智能体、线路智能体和分段智能体协同决策、边缘决策两项模式和职能；赋予终端智能体协同决策和边缘决策两项模式职能；其中，协调决策是针对上级集中决策而言的，边缘决策是针对下级协调决策；2)当全网智能体、区域智能体、线路智能体和分段智能体逐级两两通信中断时，低一级智能体自动进入边缘决策模式；3)当配电网接地故障发生后，线路智能体、分段智能体和终端智能体中任一智能体检测到接地故障判定启动信号即首检信号，该智能体立即进入连续高频率测点校验模式，同时发起所属分段或线路的同级、上级和下级智能体协同确认机制，首检信号智能体连续测点校验通过，如果同级、上、下级智能体接地故障联合确认结果不一致，按照灵敏度累积后对比的方式，确认接地故障是否发生；4)当接地故障确定灵敏度较高时或全部智能体接地故障结果确认一致的情况下，启动配电网接地故障类型、故障定位分析诊断，基于专家系统和知识库实现配电网接地故障诊断和定位。

技术总结
本发明提供一种基于多智能体的配电网接地故障协调系统及方法，所述的系统包括配电网系统的全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体，全网智能体、区域智能体、线路智能体、分段智能体和终端智能体在配电网系统中由上级至下级分级布置，各智能体仅与邻近范围内的上级或下级智能体通信，所述的邻近范围为直接连接的上级或下级。将接地系统的管理系统化通信连接，采用分级管理、设置权限、协同作业的设计方案，能够解决配电网接地故障诊断和后续处理容易发生混乱和无序的现象，常常存在各自为政、效率较低和问题处理成效较差的问题。效较差的问题。效较差的问题。


技术研发人员：代子阔 李沐蔚 史可鉴 王刚 田野 张新宇 赵志阳 徐静 丛岩 于浩 赵庆源 谢业君 杨秀娟 贾雅君 林江
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技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/3/8