[發明專利]基于多智能體的配電網節能降耗綜合管理系統及其管理方法

有效

• 申請號: 200810030560.6
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN101232181A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 羅安;方璐;彭雙劍;徐先勇;趙偉;楊曉;吳傳平
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/01;H02J3/12;H02J3/16;H02J3/18
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及電力系統，特別涉及一種基于多智能體的城市及企業配電網節能降耗綜合管理系統及其管理方法。

背景技術

我國明確規定“十一五”期末單位國內生產總值能源消耗比“十五”期末降低20％左右。節能已成為我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針，節電則是國家節能戰略的重要組成部分。據國家信息中心預測部統計，2005年我國僅由于諧波和無功問題引起的電能損失就超過2000億度。

近年來，由于配電網諧波問題，并補電容器經常跳閘而不能投運甚至發生爆炸，微機保護裝置也出現誤動甚至拒動而引發事故。如湖南漣源鋼鐵廠1998年7月因5次諧波超標，導致豹南山220kV變電站停電16小時，造成經濟損失達2400萬元；2001年至2002年，廣東中金嶺南股份有限公司韶關冶煉廠因2次、5次諧波嚴重超標，多次發生高壓開關柜誤動作，并且引起電機、變壓器損壞，造成經濟損失達2700萬元；2006年3月，南京電網由于諧波引發電網啟用自動保護動作，城南、城中出現大面積斷電現象，造成嚴重的社會影響。由此可見，無功不足與諧波超標不但造成了大量的能源浪費，同時還嚴重威脅著電網的安全穩定運行。

由于單一節能設備只具備某一方面的節能職能，如靜止無功補償器，專注于無功補償，減少無功電流在電網的流動，所以不能滿足社會對全方面節能的需要。縱觀綜合城市及企業配電網節能技術，存在有以下不足：1、整個配電網缺乏全局的規劃與管理手段，能量管理水平不高，沒有形成“全方位、多方面”的綜合節能降耗。城市及企業配電網的節能設備還是單一運行的，形成“孤島”林立的局面，信息比較分散，集成度不高，不便于高層管理和控制。2、單一獨立節點節能設備之間相互影響，一旦局部調節過度或不足會造成臨近線路的故障，形成“要害區域”。例如：某節點應用靜止無功補償器SVC來提高功率因數，減小電能的損耗；同時應用諧波抑制裝置來降低該節點諧波含量，減小諧波損耗；但沒考慮到SVC本身產生的諧波的特點以及對諧波抑制裝置的影響，引起設備之間以及設備與電網之間發生諧振，進而造成臨近線路的故障，形成“要害區域”。3、節能設備的獨立控制容易導致設備調節過于頻繁，設備使用壽命縮短，維護成本增加。城市及企業配電網只是進行了局部優化管理，具有很大的局限性，往往為了實現某個單一目標，如：提高功率因數，使抽頭變壓器抽頭來回動作、投切電容器機械開關反復動作，急劇縮短設備使用壽命和增大設備故障率，造成調節代價增大和維護成本增加。

智能體是一種具有感知能力、問題求解能力和與外界通信能力的實體。從軟件實現角度看，它是一個計算機程序，通過預先定義的協議與外部智能體進行通信，并通過一種松散耦合的方式進行分布式智能求解。單個智能體的具體實現形式有很多，其中最具代表的是BDI(Belief-Desire-Intention)模式，即智能體求解是通過尋求信念、愿望、意圖之間的理性平衡得以實現。多智能體系統(Multi-Agent?System，MAS)由多個松散耦合的、粗粒度的智能體組成，它包括分布式專家系統、分布式知識和分布式問題求解系統。MAS在兼顧單個智能體系統優點的同時，重點解決功能獨立的智能體之間通過協商、協調和協作，完成復雜的控制任務或解決復雜的問題。

目前，在電力系統中對多智能體系統的應用主要集中在電力系統安全防衛體系、電壓控制、電力市場和發電廠方面。有文獻提出一種采用多智能體技術來提高電壓穩定性的方法，將自動電壓調節器和靜止同步補償器STATCOM為代理，提出解決代理控制器之間沖突的協調方案的多代理系統。但是并沒有考慮負荷、配電網的諧波、變壓器及電容器的調節代價，以及節能設備之間的相互影響，不能實現配電網“全方位、多方面”的綜合節能降耗。

發明內容

針對上述現有技術及其存在的缺陷，本發明的目的旨在提供一種基于多智能體的配電網節能降耗綜合管理系統及其管理方法，能全面考慮造成配電網電能損耗因素，并解決各個因素之間的耦合作用，使整個系統得到簡化，減小節能設備的相互影響；得出各個節能設備的最佳調節力度，使節能設備以最小的調節代價獲得最大的節能效益。針對配電網信息“孤島”林立的狀況，在目前各個信息系統高度分布和異構的環境下，運用高效的方式實現配電網各個分布式操作平臺的互聯、互操作和互協調，進而實現配電網“全方位、多方面”的綜合節能降耗。