基于多Agent技术的无功优化控制系统

摘要

本文详细探讨了基于多主体技术的全网无功电压优化系统的优化算法、协调算法和实现方案.针对目前无功优化技术存在的不足,根据电力系统分布、分散的特点,提出了基于多主体的全网无功优化控制系统,并对其进行了详细的描述.具体的研究内容包括(1)本文首先分析了无功电压优化的研究现状,论述了电压无功控制的必要性,指出了当前电压无功控制的问题所在,并由此提出了电压无功控制的分布式控制的思想.在该思想的指导下,采用了基于电网分区的分布式并行无功优化算法,它将全网无功电压优化问题分解为多个分区的分布式并行优化问题,提高了实时性;从减小计算规模的角度出发,对整个电网进行分区,将全网的多目标无功优化问题分解为多个子网的多目标无功优化问题,对多个子网进行分布式并行计算,大大加快了收敛速度,提高了无功优化控制的实时性.(2)引入了多主体(Multi-Agent)技术.Agent是指具有自主性、交互性、反应性和主动性等特征、能持续发挥作用的智能主体.在电压无功控制的应用中Agent看作是智能控制器,可以自治的完成一定的任务,多个Agent通过相互协作实现系统总目标,多个Agent有机的构成一个多主体系统(Multi-Agent System).多主体(MAS)系统一方面强调单个主体的自治性等性能,另一方面强调智能实体之间基于消息机制的协调运作,适合应用于数据、控制和资源处于分布式环境的场合:够适应动态变化的环境,随时感应外界的变化和接受任务.(3)当前Agent之间的协调算法有很多种,但是大多只是从计算机科学的角度来考虑问题,而没有考虑到电力系统本身的特点.本文将上次优先的LFS协调算法和ADS全局最优协调算法引入该系统的协调策略,很好的解决了智能主体(Agent)之间的协调问题.LFS算法这种调度方式的优点是能够减少大部分调度所需的时间,从而保证实时性.(4)提出了基于Agent技术的无功优化控制系统,设计了基于MAS(Multi-Agent System)分布式系统结构.在建立了系统的模型的基础上,就系统运行机制、多个Agent之间的协调机制、站级Agent系统的功能和结构进行了深入的探讨.基于多Agent技术的分布式无功电压优化系统的研究及实现,更加丰富和完善了电力系统无功优化的理论和方法.

目录

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1前言

1.1.1无功功率对电压的影响

1.1.2无功优化问题的分类

1.2分层分布式控制系统在电力系统中的应用

1.2.1分布式系统

1.2.2 Agent技术的引入

1.3本课题提出的目的和意义

第二章关于Agent技术

2.1分布式人工智能(DAI)

2.1.1简介

2.1.2 DAI的分类

2.1.3 DPS和MAS各自的特点

2.1.4 MAS受到了越来越多的重视

2.2 Agent技术

2.2.1 Agent的起源

2.2.2 Agent的弱概念

2.2.3主体强概念

2.2.4主体的其他属性：

2.2.5移动主体

2.2.6主体的理论模型

2.2.7多主体的逻辑框架RAO

2.2.8多主体系统模型

2.2.9主体结构

2.2.10 MAPE主体结构

2.3主体之间的通信

2.3.1黑板系统

2.3.2消息传送

2.3.3主体间通信的模型

2.3.4需要协作时的通信过程

2.4协调与协作

2.4.1协调与协作的引入

2.4.2在多主体中采用的协调方法

2.4.3合同网

2.5 MAS技术在电力系统中的应用

第三章MAS分层分布式电压无功控制系统的研究

3.1分层分布式控制系统可行性分析

3.1.1电力系统本身具有分布式的结构特点

3.1.2新技术的发展为分布式系统提供了可能

3.1.3电压无功控制的分布式特点

3.2基于辅助问题原理的并行无功优化算法

3.2.1通用多目标无功优化数学模型

3.2.2基于电网分区的多目标分解协调模型

3.2.3多目标无功优化分解协调模型

3.2.4辅助问题原理(APP)

3.2.5基于APP的并行无功优化方法

3.2.6多目标无功优化步骤

3.2.7算例

结论

3.3系统的分布式任务调度算法

3.3.1 ASSIGN-U虚电路路由扩展算法

3.3.2ADS全局动态调度算法

3.3.3 LFS(上次优先算法)

3.4基于多主体的配电网无功优化控制系统的设计

3.4.1系统基本结构

3.4.2协调级主体

3.4.3基于站级的主体系统

3.4.4在ON2000调度自动化系统中的实现

3.4.5结束语

第四章总结和展望

4.1总结

4.2展望

硕士期间发表的论文

致谢

参考文献

学位论文评阅及答辩情况表