[發明專利]基于多智能體和火電機組集群仿真的輸電網架恢復方法

有效

• 申請號: 201310400638.X
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN104424510B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 劉艷;趙會超;高成彬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學(保定)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F9/455;H02J3/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 吳開磊

本發明涉及一種基于多智能體和火電機組集群仿真的輸電網架恢復方法。該方法包括調度智能體、以火電機組仿真集群為內核的電廠智能體和變電站智能體。首先，該方法通過電廠智能體、變電站智能體與調度智能體之間的雙向信息交互，模擬輸電網架恢復過程中調度對發電和變電環節實時可用恢復信息的辨識和獲取。進而，基于調度智能體實現對機組恢復順序和網架構建的集中決策優化。最終，通過調度智能體對電廠智能體和變電站智能體的單向控制，完成恢復過程的模擬操作。本方法充分模擬火電機組恢復的響應過程和不同的變電和送電操作復雜度，得到的恢復時間、恢復發電量等參數能夠充分反映恢復策略執行后的實際效果，對輸電網架恢復過程更具現實指導意義。

技術領域

本發明屬于電力系統安全防御與恢復控制領域，尤其涉及一種基于多智能體和火電機組集群仿真的輸電網架恢復方法。

背景技術

近年來發生在世界范圍內的多起大面積停電事故充分表明：在電力系統結構日益加強，監視控制水平逐步提高的大背景下，大停電依然是現代電力系統必須面對的嚴重威脅。作為電力系統安全防御的重要措施之一，研究大停電后局部孤立系統的快速恢復，對減少事故帶來的經濟損失和社會動蕩具有極其重要的意義。

大停電后輸電網架恢復的目標是：快速、安全地恢復系統中骨干機組的發電能力，建立關鍵送電通道并為個別重要負荷恢復供電。目前的大停電后輸電網架恢復方法主要以最大化系統發電能力和供電路徑關鍵度為目標，在滿足相關系統運行安全約束的前提下，尋找最優的網架恢復目標及達成目標的最優恢復路徑。由于現有方法僅側重研究輸電網架恢復的優化策略，并未與實際恢復過程相結合，尤其未涉及在電力系統中占比較高的火電機組恢復的響應過程和變電站的倒閘操作過程，因此得到的恢復時間、恢復發電量等參數無法反映策略執行后的實際效果，難以依據優化策略實現對網架恢復具體過程的有效指導。鑒于此，應在真實模擬實際輸電網架恢復過程的基礎上，研究更具現實指導意義的輸電網架恢復方法，以減輕電網災變帶來的經濟與社會損失。

發明內容

為解決上述不足和缺陷，本發明通過將多智能體方法和火電機組集群仿真技術相結合，在充分模擬輸電網架恢復所涉及的調度、發電和變電各環節的基礎上，提出了一種基于多智能體和火電機組集群仿真的輸電網架恢復方法。

為達到上述目的，該輸電網架恢復方法包括調度智能體、電廠智能體、變電站智能體和構成電廠智能體核心的火電機組仿真集群。

所述調度智能體負責模擬在恢復過程中調度中心的主要職能。首先，調度智能體通過判別停電發生后系統的帶電狀態，明確黑啟動電源或可用的帶電初始系統。其次，調度智能體監控待恢復電廠或變電站的可受電信息，根據可用的啟動功率對待恢復機組的受電順序進行優化，并通過潮流校核選出最優預恢復系統。最后，按照最優預恢復系統進行發電廠、變電站的模擬操作，匯總機組出力和投運完成時間系統全局恢復信息。

所述電廠智能體負責模擬恢復過程中發電廠的主要生產及運行過程。對以水電廠為代表的黑啟動電廠，電廠智能體以特征升負荷速率反映其啟動和恢復過程。對于不具備黑啟動能力的火電廠，電廠智能體通過火電機組集群仿真反映其啟動和恢復過程。首先，電廠智能體根據恢復過程中機組所處狀態向調度智能體分別發出準備中、受電、啟動和并網請求。其次，電廠智能體將不同恢復階段的機組出力速率反饋給調度智能體，滿足其優化待恢復機組受電順序的需要。最后，在調度智能體按照最優預恢復系統進行模擬操作時，電廠智能體將以對象機組1：1的動態過程模擬其開機、帶負荷及后續恢復過程。

所述變電站智能體負責模擬恢復過程中變電站的主要恢復操作及運行過程。首先，變電站智能體將根據恢復過程中其操作準備情況向調度智能體發出準備中或待恢復請求。其次，變電站智能體將其所帶負荷的重要性等級和變電站操作復雜度信息反饋給調度智能體，滿足其優化待恢復機組受電順序的需要。最后，在調度智能體按照最優預恢復系統進行模擬操作時，變電站智能體將線路、變壓器和母線元件投運操作后的狀態及完成時間信息返回調度智能體。