[发明专利]一种基于多代理的数字化变电站功能的管理方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，特别涉及多代理(Multi—Agent)技术、IEC 61850变电站通信网络和系统标准，以及数字化变电站技术，提供一种基于多代理的数字化变电站功能的管理方法。

背景技术

数字化变电站及其相关技术是近几年电力系统自动化领域的热点问题，是计算机技术和网络技术，以及电力系统需求发展的结果。IEC 61850标准、多功能IED(智能电子设备)和通信网络是其重点的研究内容。

IEC 61850标准是国际电工委员会TC57工作组在总结以往通信协议的基础上，为实现来自不同厂家的设备之间无缝通信而制定的。其核心内容包括以功能为基础的模型和通信，以及配置管理。其中，模型是面向对象的；通信是抽象的、不依赖具体网络和协议的；配置则采用SCL(变电站配置语言)进行管理。

代理(Agent)和多代理(Multi—agent)技术是分布式人工智能的一个分支，普遍接受的代理的定义是：“代表用户或其他程序以一定程度的独立或自主性完成一组操作的软件实体，同时在完成过程中，获得用户目标或愿望的知识及表示”，近些年这种技术在电力系统中的应用也越来越多的被讨论和实践，被认为是解决电力系统复杂问题的有效手段。

目前，对于基于IEC 61850标准的测控保护一体化IED和数字化变电站的研究和应用，主要是在原有设备或系统的基础上，针对IEC 61850标准进行的通信协议和模型映射方面的改造和实践，系统功能的组织和管理仍按原有方式进行，不能有效的组织和利用不同层次的功能，如从逻辑节点到IED，难以发挥功能自由分配、协调运作的优势。而对于代理/多代理技术，则多见于配电系统自动化和自变电站层以上的电力系统的高级功能的应用方面。

发明内容

本发明主要针对实时嵌入式系统平台，将IEC 61850标准、多代理技术和数字化变电站功能结合起来，提供一种以变电站相对独立功能为代理的最小单位的方法，解决IEC61850标准分散功能(逻辑节点)的统一管理问题，建立通用的通信和信息平台。

其基本思想是选取适宜粒度的数字化变电站功能创建代理。作为功能最小单位的逻辑节点，其粒度太细，所代表的功能往往不足以构成自治的代理；经常被用作代理的IED，显然粒度太粗。因此，以IEC 61850标准第五部分“功能通信要求和装置模型”为基础，对数字化变电站的功能加以规范，将功能按不同类别划分，给出应包含的逻辑节点，对每种功能，建立相应的代理，代理的构成如图1所示，由此构建的多代理系统，协同合作，完成数字化变电站的全部功能。

按照不同的功能，代理分为五类：管理、配置和维护、运行和控制、本地自动化、分布式自动化，这里不再详述。其中典型的是后三种，我们将其细分为如下代理：数据监测代理、遥控代理、故障记录代理、主保护代理、同期控制代理、无功控制代理、负荷控制代理等。

多代理是软件实体，是以多功能IED为载体的，即多功能IED为多代理系统提供了存在和运作的环境。一个数字化变电站自动化系统可包含多个多功能IED，每个IED中可以包含多个代理，各代理包含完成功能所需的逻辑节点。每个代理可自治运作完成本地的自动化功能，代理间相互作用，完成自动化系统的分布式功能。图2描述了基于多代理的数字化变电站功能配置示例。

不同IED内的代理间通过IEC 61850标准规定的协议通信，通常是采用GOOSE(通用面向对象变电站事件)，而同一IED内的代理间则可通过内部消息机制通信，这样既快速又节省资源。本发明的一种基于多代理的数字化变电站功能的管理方法具有以下特点：

①.这种方法是以IEC 61850标准(变电站通信网络和系统)为基础的，适用于其通信体系的任一层次，以实时嵌入式系统为实施平台；

②.以IEC 61850标准第五部分为基础，对数字化变电站的功能加以规范，构建信息和通信模型库；

③.为每种功能建立相应的代理，代理是智能的：具有自治性、反应性、社会能力和能动性；

④.逻辑节点按需求灵活分配于不同的代理中，代理之间通过IEC 61850标准规定的协议通信；

⑤.采用SCL(变电站配置语言)，并使用统一的工具对代理进行配置和管理；

由各种代理组成的多代理是软件系统，灵活分布于数字化变电站的各多功能IED(智能电子设备)中，代理之间相互合作，共同完成系统功能。

因此本发明提出了一种基于多代理的数字化变电站功能管理方法，其特征在于包括如下步骤：