一種地區(qū)電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種用于地區(qū)電網(wǎng)在線無功優(yōu)化控制中，利用多智能體技術(shù)的無功優(yōu)化 控制系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)在線無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的魯棒性、可維護性和擴展性，屬于電 力系統(tǒng)安全可靠運行控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 地區(qū)電網(wǎng)在線無功優(yōu)化控制通過實時調(diào)節(jié)變壓器有載分接開關(guān)和無功補償裝置 的狀態(tài)來優(yōu)化電網(wǎng)潮流分布，達到母線電壓和樞紐節(jié)點功率因數(shù)合格等目的，是一個具有 等式和不等式約束的非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題。目前，用于無功優(yōu)化控制的各種模型和算 法都存在一定不足，使得時間上難以滿足實時控制的要求，因此，用戶的無功需求、供電質(zhì) 量和系統(tǒng)電壓穩(wěn)定難以得到切實保障。如何有效降低網(wǎng)損、高效提高系統(tǒng)運行經(jīng)濟性具有 重要意義。
[0003] 基于多智能體技術(shù)的地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化控制是指以多智能體技術(shù)的無功優(yōu)化控 制系統(tǒng)架構(gòu)為實質(zhì)，各智能體協(xié)調(diào)優(yōu)化控制的方法。作為一種區(qū)別于基于優(yōu)化算法的全局 優(yōu)化和基于十七區(qū)圖原理的局部優(yōu)化方法，該法集中評估各變電站動作設(shè)備帶來的影響來 確定動作設(shè)備，可快速實現(xiàn)多個變電站電壓無功控制的協(xié)調(diào)，從而保證了較好的優(yōu)化效果。 利用多智能體技術(shù)，能夠避免采用優(yōu)化算法可能出現(xiàn)的不收斂問題，以及優(yōu)化時間過長帶 來的無策略狀態(tài)，同時避免了專家系統(tǒng)中大量復(fù)雜的IF…THEN…規(guī)則，從而增強了系統(tǒng)的 穩(wěn)定性、可維護性和擴展性。
[0004] 目前無功優(yōu)化控制專家系統(tǒng)大致分為"九區(qū)圖"及其改進法。該方法簡單易行，可 在一定程度上提高單個變電站的電壓合格率和功率因數(shù)，然而很難從全網(wǎng)角度實現(xiàn)無功電 壓優(yōu)化控制。尤其是全網(wǎng)無功優(yōu)化控制系統(tǒng)下，如何全面統(tǒng)籌全網(wǎng)的控制目標、不同電壓等 級母線電壓約束、設(shè)備動作次數(shù)約束等，問題日益凸顯。
[0005] 本發(fā)明正是基于多智能體技術(shù)的無功優(yōu)化控制系統(tǒng)架構(gòu)，可避免傳統(tǒng)無功優(yōu)化專 家系統(tǒng)軟件復(fù)雜的邏輯，從而增強系統(tǒng)的可維護性和可擴展性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種地區(qū)電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化控制方法，是一種對 地區(qū)電網(wǎng)在線無功優(yōu)化控制的高效優(yōu)化方法，基于多智能體技術(shù)的無功優(yōu)化控制系統(tǒng)架 構(gòu)，使得智能配電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定、可靠運行。
[0007] 技術(shù)方案：本發(fā)明將多智能體技術(shù)運用于電網(wǎng)無功優(yōu)化控制決策模型中，通過改 變評分依據(jù)的權(quán)重來改變無功優(yōu)化中多目標之間的關(guān)系，進而增強了系統(tǒng)的可維護性和擴 展性。
[0008] 本發(fā)明的地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化控制采用多智能體技術(shù)模型，提出基于多智能體技術(shù) 的無功優(yōu)化控制系統(tǒng)架構(gòu)，不僅避免了專家系統(tǒng)次優(yōu)控制中的大量繁冗規(guī)則，簡易地通過 改變評分依據(jù)的權(quán)重來改變無功優(yōu)化中多目標之間的關(guān)系，大幅增強了系統(tǒng)的可維護性和 擴展性。
[0009]該方法將多智能體技術(shù)運用于電網(wǎng)無功優(yōu)化控制決策模型中，通過改變評分依據(jù) 的權(quán)重來改變無功優(yōu)化中多目標之間的關(guān)系，進而增強地區(qū)電網(wǎng)在線無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的 可維護性和擴展性；所述方法包括下述步驟：
[0010] 第一步：變電站作為控制級智能體根據(jù)控制需要發(fā)出電壓無功優(yōu)化需求信號；
[0011] 第二步：協(xié)調(diào)級智能體收到電壓無功優(yōu)化請求后，向各個控制級智能體發(fā)出優(yōu)化 控制需求信號；
[0012] 第三步：各個控制級智能體根據(jù)協(xié)調(diào)級智能體發(fā)出的優(yōu)化控制需求，再根據(jù)自身 的情況判定是否參與優(yōu)化控制，若需要參與優(yōu)化控制則依據(jù)協(xié)調(diào)級智能體發(fā)出的優(yōu)化控制 需求生成電壓無功優(yōu)化方案，包括參與優(yōu)化設(shè)備所屬廠站、參與優(yōu)化的設(shè)備、動作類型、動 作后剩余次數(shù)、動作后預(yù)算值、評分值、最后一次動作時間和發(fā)需求信號時間時間，轉(zhuǎn)至第 四步；
[0013] 第四步：協(xié)調(diào)級智能體收集參與優(yōu)化控制的控制級智能體的優(yōu)化方案，設(shè)定評分 依據(jù)，根據(jù)電壓無功優(yōu)化評價模型進行評分，電壓無功優(yōu)化評價模型是依據(jù)綜合評標法演 化而來，選取有功功率損耗、設(shè)備動作代價、當(dāng)日設(shè)備剩余動作次數(shù)、反時限動作時間、母線 電壓和關(guān)口功率因數(shù)作為評價指標，對每個參與優(yōu)化控制的方案按照各個評分指標依次進 行評分，根據(jù)最后評分結(jié)果排序，選取得分最高的方案；
[0014] 第五步：依據(jù)多智能體技術(shù)建立地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化控制系統(tǒng)架構(gòu)，向選中的控制 級智能體發(fā)送選中通知信號，該控制級智能體收到選中通知信號后，即可發(fā)出設(shè)備操作命 令。
[0015]其中：
[0016] 所述的第一步：變電站作為控制級智能體根據(jù)控制需要發(fā)出電壓無功優(yōu)化需求信 號的具體方法為：
[0017] 11)協(xié)調(diào)級智能體定時廣播全網(wǎng)優(yōu)化的需求信號，各控制級智能體按照逆調(diào)壓原 則控制所管轄廠站的無功潮流分布。
[0018] 12)當(dāng)某個控制級智能體檢測到該變電站范圍內(nèi)某個節(jié)點電壓或功率因數(shù)越限， 且無法通過自治控制消除越限，則向協(xié)調(diào)級智能體發(fā)出控制需求信號及具體越限情況。
[0019] 所述的第二步：協(xié)調(diào)級智能體接到電壓無功優(yōu)化需求信號后，向各個控制級智能 體發(fā)出優(yōu)化控制需求信號的具體方法為：
[0020] 21)協(xié)調(diào)級智能體收到需求信號后，向系統(tǒng)內(nèi)所有控制級智能體發(fā)送需求信號，需 求信號包括母線電壓越限、功率因數(shù)越限。
[0021] 所述的第三步：生成電壓無功優(yōu)化方案具體為：
[0022] 31)收到需求信號的控制級智能體，將根據(jù)本廠站的情況立即生成電壓無功優(yōu)化 方案。
[0023] 32)電壓無功優(yōu)化方案內(nèi)容包含投標設(shè)備廠站，投標設(shè)備，動作類型，動作后剩余 次數(shù)，動作后預(yù)算值，評價分數(shù)，最后一次動作時間，形成優(yōu)化方案時間。
[0024] 所述的第四步：對每個參與優(yōu)化控制的方案按照n個指標，依次進行評分，具體 為：
[0025] 41)對每個參與的優(yōu)化方案按照n個指標依次進行評分，根據(jù)最后評分結(jié)果排序， 選中評分最高的方案，其模型如下：
【主權(quán)項】
1. 一種地區(qū)電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化控制方法，其特征在于該方法將多智能體技術(shù)運用于電 網(wǎng)無功優(yōu)化控制決策模型中，通過改變控制依據(jù)的權(quán)重來改變無功優(yōu)化中多目標之間的關(guān) 系，進而增強地區(qū)電網(wǎng)在線無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的可維護性和擴展性；所述方法包括下述步 驟： 第一步；變電站作為控制級智能體根據(jù)控制需要發(fā)出電壓無功優(yōu)化需求信號； 第二步：協(xié)調(diào)級智能體收到電壓無功優(yōu)化需求信號后，向各個控制級智能體發(fā)出優(yōu)化 控制需求信號； 第S步：各個控制級智能體根據(jù)協(xié)調(diào)級智能體發(fā)出的優(yōu)化控制需求，再根據(jù)自身的情 況判定是否請求參與優(yōu)化控制，若需要參與優(yōu)化控制則依據(jù)協(xié)調(diào)級智能體發(fā)出的優(yōu)化控 制需求生成電壓無功優(yōu)化方案，包括參與優(yōu)化設(shè)備所屬廠站、參與優(yōu)化的設(shè)備、動作類型、 動作后剩余次數(shù)、動作后預(yù)算值、評分值、最后一次動作時間和發(fā)需求信號時間，轉(zhuǎn)至第四 步； 第四步：協(xié)調(diào)級智能體收集參與優(yōu)化控制的控制級智能體的優(yōu)化方案，設(shè)定評分依據(jù)， 根據(jù)電壓無功優(yōu)化評分模型進行評分，電壓無功優(yōu)化評分模型是依據(jù)綜合評標法演化而 來，選取有功功率損耗、設(shè)備動作代價、