电力工程中Agent 技术在智能电网建设中的运用

胡庆东 杨栋材

（国网抚州市东乡区供电公司，江西 抚州 331800）

一、建设智能电网的意义及作用

（一）自动排除故障

即在电网系统发生故障的时候，由于其智能化，电网能够对工作当中的不安全因素进行自我识别并自动排除故障或者自动修复故障，从而使停电范围缩小，保证电能的正常提供。

（二）互动性

智能电网非常重视与用户之间的互动、交流，准确、及时地了解用户的需求，对智能电网建设中存在的不足进行不断的改进，使智能电网能够保持高效工作的状态。

（三）节约资源

智能电网的建设很大一部分原因就是为了节约资源，使电力资源能够得到循环利用，因此，在建设智能电网的过程中，需要采用更加先进的科学技术，同时通过高效的工作，使电力资源优化的目标得以实现。

二、智能电网的主要特征

（一）电网架构牢固

我国自然灾害的发生频率非常高，自然灾害一旦发生会对电网体系带来极为不利的影响，甚至造成电网无法正常传输的后果，因此在构建智能电网时应该充分注意架构的牢固性，只有这样才能保证电网免受自然灾害的影响，不会由于外界环境因素的影响而停止运行。

（二）经济效益

在建设智能电网的过程中应该全面考虑经济效益，采用先进的典型工程技术，有效降低了电网在建造及运营环节中的成本，在建设过程中应尽量减少建造的成本，同时还能在有效供应电能的基础上提升经济效益。这样一来不仅可以保证电能品质，同时物质收益也可以得到很好的保证。

（三）交互性

所谓交互性是指在后面的能源供给过程中，需要构建高质量的市场沟通体制，并在第一时间对客户需求进行掌握，按照客户需求对服务的品质进行优化。智能电网打破了以往电网使用的单向传输模式，按照用户的实际需求提出有针对性的解决建议，可以从最大程度上使用户满意。

三、Agent技术简介

Agent的基本思想是使软件能模拟人类的社会行为和认知，即人类社会的组织形式、协作关系、进化机制，以及认知、思维和解决问题的方式。Agent最常见的结构如图1所示，即包括人机界面、通信模块、分析计算推理模块、语言包装和协调机制、知识数据库和总体控制管理模块六部分。

图1 Agent结构简图

四、Agent在智能电网建设中的相关应用

近年来，Agent和多Agent系统领域发展迅速，已日渐成为一种新的思维方式，是一种分析、设计和处理复杂性、分布性和相互作用问题的概念模式，在中国智能电网建设中的研究已初具规模。

（一）Agent在电力市场中的应用

目前，Agent技术在电力市场中的应用最为广泛，在电力市场化的今天，如何准确并稳定地进行电价预测，是市场参与各方都十分关心的问题。为了抑制高耗能行业盲目发展，促进结构调整和产业升级，我国出台了针对高耗能行业的差别电价政策。差别电价的核心是针对不同的行业实行不同的电价，若电价定得太高，将增加企业成本，使社会物价上涨，对国民经济造成不良影响；若电价定得太低，又不能达到预期目的。因此相关专家建立了研究差别电价对社会物价及行业用电影响的多Agent模型，如图2所示。该模型克服了传统数学模型考虑因素不足的缺点，能够更全面地反映微观个体与宏观经济之间的联系，为制定差别电价政策提供决策支持。

图2 差别电价模拟的多Agent框架

（二）Agent在继电保护中的应用

电力系统继电保护的主要作用是切除发生故障的设备以保证电力系统的正常运行，其性能关系到电力系统中输电线路的传输容量和电力系统安全运行的可靠性及灵活性。随着中国电网规模的不断扩大，传统的继电保护系统难以达到理想效果。多Agent系统凭借其自主性、合作性、可变性、自发性等特点，逐渐引起电力系统研究人员的重视，而基于MAS的智能继电保护系统也逐渐引起国内许多研究人员的重视。研究人员利用Agent技术可以主动探测并估计网络传输状况，同时进行传输数据特性分析和帮助传输系统灵活调整传输策略的特征，设计了PRDTLNS-Agent系统，有效地解决了变电站继电保护信息传输中各类数据流量冲突的问题，保障了信息可靠实时传输，为提高变电站自动化系统的局域网通信性能提供了有力的技术支持。由杨伟通知领导的团队利用MAS的基本特性，结合电力系统的基本特点，运用分布式系统的思想，设计了一种基于MAS的电力系统自适应保护系统，系统结构如图3所示。通过验证，该系统不仅可以有效地扩大保护动作范围，而且可以大大缩短后备保护的动作时间。

图3 基于MAS的自适应保护系统结构

（三）Agent在电力系统无功优化控制中的应用

电力系统电压无功控制的对象是各母线电压和无功功率，电压是否合格直接关系到整个电网的稳定运行。多Agent 技术具有很好的自适应性，能使逻辑上或物理上分散的系统并行、协调地求解问题。这种特性能够很好地解决电力系统无功优化的低效和数据冗余问题。张小莲等设计了基于MAS的分层分布式无功控制系统。其仿真结果与传统的全局优化结果进行比较，分布式优化模型的规模小于全局优化，且不需要集中上传数据，避免了全局优化的数据冗余问题，优化速度也比全局优化提高很多。

（四）Agent在电网故障诊断中的应用

电网故障诊断系统一直是许多电力系统研究人员的研究热点，并取得了一些研究成果。但故障诊断系统对于电网事件的实时响应性不理想，一般需要做完一次完整的故障分析或判断后方能再去处理新的事件。朱永利等提出了一种基于多Agent的电力系统实时故障诊断方法和系统结构，且通过具体实验证明了此故障诊断方法是一种有效的电力系统诊断方法，可有效地提高诊断系统对于故障事件的反应性能，在外界环境变化较大时可自动放弃当前的诊断目标。

结语

包括Agent技术在内的技术进步催生出更多优秀技术，这些电力工程技术在智能电网建设方面得到很好的应用，其可以提升电网输送的质量，降低损耗和污染。但在具体应用过程中还存在着一系列的问题，需要相关人员继续努力研究，以便更好地在智能电网建设中应用电力工程技术，优化智能电网系统，实现能源和经济的可持续发展。