[发明专利]基于多智能体的配电网节能降耗综合管理系统及其管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统，特别涉及一种基于多智能体的城市及企业配电网节能降耗综合管理系统及其管理方法。

背景技术

我国明确规定“十一五”期末单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20％左右。节能已成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针，节电则是国家节能战略的重要组成部分。据国家信息中心预测部统计，2005年我国仅由于谐波和无功问题引起的电能损失就超过2000亿度。

近年来，由于配电网谐波问题，并补电容器经常跳闸而不能投运甚至发生爆炸，微机保护装置也出现误动甚至拒动而引发事故。如湖南涟源钢铁厂1998年7月因5次谐波超标，导致豹南山220kV变电站停电16小时，造成经济损失达2400万元；2001年至2002年，广东中金岭南股份有限公司韶关冶炼厂因2次、5次谐波严重超标，多次发生高压开关柜误动作，并且引起电机、变压器损坏，造成经济损失达2700万元；2006年3月，南京电网由于谐波引发电网启用自动保护动作，城南、城中出现大面积断电现象，造成严重的社会影响。由此可见，无功不足与谐波超标不但造成了大量的能源浪费，同时还严重威胁着电网的安全稳定运行。

由于单一节能设备只具备某一方面的节能职能，如静止无功补偿器，专注于无功补偿，减少无功电流在电网的流动，所以不能满足社会对全方面节能的需要。纵观综合城市及企业配电网节能技术，存在有以下不足：1、整个配电网缺乏全局的规划与管理手段，能量管理水平不高，没有形成“全方位、多方面”的综合节能降耗。城市及企业配电网的节能设备还是单一运行的，形成“孤岛”林立的局面，信息比较分散，集成度不高，不便于高层管理和控制。2、单一独立节点节能设备之间相互影响，一旦局部调节过度或不足会造成临近线路的故障，形成“要害区域”。例如：某节点应用静止无功补偿器SVC来提高功率因数，减小电能的损耗；同时应用谐波抑制装置来降低该节点谐波含量，减小谐波损耗；但没考虑到SVC本身产生的谐波的特点以及对谐波抑制装置的影响，引起设备之间以及设备与电网之间发生谐振，进而造成临近线路的故障，形成“要害区域”。3、节能设备的独立控制容易导致设备调节过于频繁，设备使用寿命缩短，维护成本增加。城市及企业配电网只是进行了局部优化管理，具有很大的局限性，往往为了实现某个单一目标，如：提高功率因数，使抽头变压器抽头来回动作、投切电容器机械开关反复动作，急剧缩短设备使用寿命和增大设备故障率，造成调节代价增大和维护成本增加。

智能体是一种具有感知能力、问题求解能力和与外界通信能力的实体。从软件实现角度看，它是一个计算机程序，通过预先定义的协议与外部智能体进行通信，并通过一种松散耦合的方式进行分布式智能求解。单个智能体的具体实现形式有很多，其中最具代表的是BDI(Belief-Desire-Intention)模式，即智能体求解是通过寻求信念、愿望、意图之间的理性平衡得以实现。多智能体系统(Multi-Agent System，MAS)由多个松散耦合的、粗粒度的智能体组成，它包括分布式专家系统、分布式知识和分布式问题求解系统。MAS在兼顾单个智能体系统优点的同时，重点解决功能独立的智能体之间通过协商、协调和协作，完成复杂的控制任务或解决复杂的问题。

目前，在电力系统中对多智能体系统的应用主要集中在电力系统安全防卫体系、电压控制、电力市场和发电厂方面。有文献提出一种采用多智能体技术来提高电压稳定性的方法，将自动电压调节器和静止同步补偿器STATCOM为代理，提出解决代理控制器之间冲突的协调方案的多代理系统。但是并没有考虑负荷、配电网的谐波、变压器及电容器的调节代价，以及节能设备之间的相互影响，不能实现配电网“全方位、多方面”的综合节能降耗。

发明内容

针对上述现有技术及其存在的缺陷，本发明的目的旨在提供一种基于多智能体的配电网节能降耗综合管理系统及其管理方法，能全面考虑造成配电网电能损耗因素，并解决各个因素之间的耦合作用，使整个系统得到简化，减小节能设备的相互影响；得出各个节能设备的最佳调节力度，使节能设备以最小的调节代价获得最大的节能效益。针对配电网信息“孤岛”林立的状况，在目前各个信息系统高度分布和异构的环境下，运用高效的方式实现配电网各个分布式操作平台的互联、互操作和互协调，进而实现配电网“全方位、多方面”的综合节能降耗。