本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運行控制技術(shù)領(lǐng)域，具體講涉及一種配電網(wǎng)自愈控制沙盤推演系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人們根據(jù)地形圖、航空圖片或者實地地形，按一定的比例用泥土、沙粒等材料制作而成的沙盤中的要素分別代表各自屬性的物體。它既是地圖或地理細信息產(chǎn)品的一個獨立品種，同時又是立體造型藝術(shù)中一個既古老又新穎的獨立學(xué)科。隨著計算機軟件和硬件技術(shù)的發(fā)展，電子沙盤得到了更為廣泛的應(yīng)用，逐漸取代了傳統(tǒng)的物理沙盤。計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)的產(chǎn)物--電子沙盤應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛，表現(xiàn)形式靈活，，廣泛應(yīng)用于軍事指揮、教學(xué)科研、博物館、園林規(guī)劃、交通指揮等方面。沙盤推演就是在物理或電子沙盤上進行軍事上的對抗演練，教學(xué)上的展示，交通指揮上的模擬等等。

配電網(wǎng)自愈控制是配電網(wǎng)的一種運行控制技術(shù)，涉及到配電網(wǎng)事故前、事故中、事故后的運行狀態(tài)全過程，控制環(huán)節(jié)上可分為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測、狀態(tài)評估、分析與決策、快速仿真與模擬、控制執(zhí)行等幾個環(huán)節(jié)，核心控制功能包括風(fēng)險預(yù)防控制、緊急控制、恢復(fù)控制、優(yōu)化控制以及協(xié)調(diào)控制。

智能體是一種具有知識、目標和能力，并能單獨或在人的少許指導(dǎo)下進行推理決策的能動實體，是一種處于一定環(huán)境下包裝的計算機系統(tǒng)。多智能體系統(tǒng)是由多個相互作用、相互聯(lián)系的智能體構(gòu)成的系統(tǒng)。多智能體系統(tǒng)中的成員有不完全的信息和問題求解能力，不存在全局控制，數(shù)據(jù)是分散式分布的，計算過程是異步、并發(fā)或并行的。

配電網(wǎng)直接面向終端用戶，點多面廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作為包含分布式電源、多樣性負荷接入的有源網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)故障風(fēng)險、電能質(zhì)量風(fēng)險越來越大。同時，隨著經(jīng)濟社會的 發(fā)展和人民群眾文化、生活水平的提高，對供電安全可靠性、供電質(zhì)量的要求越來越高，如何有效處理配電網(wǎng)運行風(fēng)險增大、故障危害越來越大與安全性、供電質(zhì)量要求越來越高的矛盾，是配電網(wǎng)發(fā)展的重要課題。

配電網(wǎng)自愈控制是解決上述矛盾的有效手段，而自愈控制在制定相關(guān)的運行控制策略時需考慮不同設(shè)備行為產(chǎn)生的后果及其影響，并從這些影響出發(fā)制定相關(guān)的運行控制策略。

為高效制定相關(guān)運行控制策略，需要提供一種技術(shù)方案模擬不同設(shè)備行為對自愈控制技術(shù)的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

自愈是智能配電網(wǎng)的重要特征，是通過對配電網(wǎng)全方位、全過程的診斷、分析、保護與控制，使配電網(wǎng)對危害、傷害所具有的恢復(fù)、免疫能力，是配電網(wǎng)智能化、可靠高效供電的重要體現(xiàn)。

本發(fā)明提出了一種配電網(wǎng)自愈控制的沙盤推演系統(tǒng)，所屬系統(tǒng)位于配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器以及和位于系統(tǒng)內(nèi)的推演工作站中。通過不同配電網(wǎng)角色之間的聯(lián)合推演，模擬配電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的各種運行場景，進而為運行人員提供運行控制策略輔助，進而為配電網(wǎng)的規(guī)劃、運行和技術(shù)改造提供技術(shù)支持。

本發(fā)明提供的基于多智能體的配電網(wǎng)自愈控制沙盤推演系統(tǒng)，其改進之處在于，所述沙盤推演系統(tǒng)由分別位于主站和客戶端的智能體組合而成；位于主站的智能體包括監(jiān)控智能體監(jiān)管智能體；位于客戶端智能體包括電源智能體、電網(wǎng)智能體、負荷智能體、環(huán)境智能體和黑天鵝智能體。

進一步的，監(jiān)控智能體與監(jiān)管智能體、負荷智能體、電網(wǎng)智能體和電源智能體雙向通信，實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測和控制命令的下達；

監(jiān)控智能體監(jiān)測環(huán)境智能體和黑天鵝智能體的運行狀態(tài)；

監(jiān)管智能體作用于負荷智能體、電網(wǎng)智能體和電源智能體；

負荷智能體、電源智能體和環(huán)境智能體作用于電網(wǎng)智能體；

黑天鵝智能體通過監(jiān)管智能體、電源智能體、電網(wǎng)智能體、負荷智能體和環(huán)境智能體模擬突發(fā)事件。

進一步的，作為數(shù)據(jù)服務(wù)模塊的所述監(jiān)控智能體，具備數(shù)據(jù)的查詢、修改、轉(zhuǎn)換、存儲和備份功能；所述監(jiān)控智能體負責(zé)監(jiān)視及控制推演過程，并控制協(xié)調(diào)所述沙盤推演系統(tǒng)中參與的智能體間信息流和業(yè)務(wù)流的交換。

進一步的，所述監(jiān)管智能體模擬配電網(wǎng)中的監(jiān)管部門，模擬政策因素對配電網(wǎng)自愈控制的影響。

進一步的，所述電源智能體模擬配電網(wǎng)電源的穩(wěn)態(tài)特性、暫態(tài)特性和經(jīng)濟特性。

進一步的，所述電網(wǎng)智能體模擬配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)線路變化情況。

進一步的，所述負荷智能體模擬配電網(wǎng)的負荷；所述負荷智能體模擬具有需求側(cè)響應(yīng)特性的配電網(wǎng)負荷的運行狀態(tài)與新型負荷的充放電特性。

進一步的，所述環(huán)境智能體模擬外部環(huán)境因素。

進一步的，所述黑天鵝智能體模擬配電網(wǎng)運行中的突發(fā)因素，并模擬突發(fā)因素對自愈控制的影響；所述黑天鵝智能體的可控對象包括對配電網(wǎng)產(chǎn)生影響的配電網(wǎng)本身、自然環(huán)境、人為因素。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有以下優(yōu)異效果：

1.本發(fā)明提供的技術(shù)方案可實現(xiàn)多人多角色的配電網(wǎng)自愈控制的推演，可有效的模擬多種運行方式及突發(fā)情況下的配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，并提出相應(yīng)的分析結(jié)果，可為運行調(diào)度人員提供決策輔助建議，為規(guī)劃人員提供工具。

2.本發(fā)明提供的技術(shù)方案不受空間的限制，不同的推演參與智能體可布置在不同位置，之間可通過通訊網(wǎng)絡(luò)進行推演。

3.本發(fā)明提供的技術(shù)方案中黑天鵝智能體可模擬電網(wǎng)運行中發(fā)生的各種突發(fā)事件，更加貼近配電網(wǎng)的運行實際。

說明書附圖

圖1為沙盤推演系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為清楚明白的闡述本發(fā)明提供的沙盤推演系統(tǒng)，以下將結(jié)合具體實施例和說明書附圖進行詳細說明。

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于配電網(wǎng)自愈控制的沙盤推演系統(tǒng)，通過不同配電網(wǎng)角色之間的聯(lián)合推演，實現(xiàn)對配電網(wǎng)中各種運行方式、設(shè)備狀態(tài)、突發(fā)事件等的推演和評估，實現(xiàn)包括狀態(tài)評估推演、優(yōu)化控制推演、風(fēng)險控制推演、緊急控制推演和恢復(fù)控制推演等功能，綜合分析和展示配電網(wǎng)的推演結(jié)果，并根據(jù)推演提出相應(yīng)的運行控制策略。

配電網(wǎng)的運行存在多種設(shè)備：變電站、線路、負荷、開關(guān)、量測裝置、分布式電源、電動汽車等等。不同的設(shè)備在時間和空間領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生的行為在一定程度上是隨機的，不同設(shè)備在不同時空條件下的行為將對配電網(wǎng)的運行控制帶來復(fù)雜的影響。因此，自愈控制在制定相關(guān)的運行控制策略時需考慮不同設(shè)備行為產(chǎn)生的后果及其影響，并從這些影響出發(fā)制定相關(guān)的運行控制策略。

本系統(tǒng)按照功能分工，由以下的多個智能體組成：位于推演工作主站的監(jiān)控智能體、和監(jiān)管智能體，以及位于客戶端的電源智能體、電網(wǎng)智能體、負荷智能體、環(huán)境智能體、黑天鵝智能體。

本發(fā)明所述的監(jiān)控智能體負責(zé)整個推演過程的監(jiān)視及控制，集成自愈推演的數(shù)據(jù)服務(wù)模塊，實現(xiàn)相關(guān)查詢、修改、轉(zhuǎn)換、存儲和備份，實現(xiàn)對系統(tǒng)中各個參與智能體的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)對信息流、業(yè)務(wù)流的集中控制協(xié)調(diào)。

監(jiān)控智能體與監(jiān)管智能體、負荷智能體、電網(wǎng)智能體和電源智能體實現(xiàn)雙向通信，同時實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測和控制下達；監(jiān)控智能體連接能夠監(jiān)測環(huán)境智能體和黑天鵝智能體的狀態(tài)；

監(jiān)管智能體連接作用于負荷智能體、電網(wǎng)智能體和電源智能體，提供監(jiān)管約束；

電網(wǎng)智能體與負荷智能體、電源智能體和環(huán)境智能體連接共同作用于電網(wǎng)智能體，構(gòu)成配電網(wǎng)基本運行場景；

黑天鵝智能體連接可通過監(jiān)管智能體、電源智能體、電網(wǎng)智能體、負荷智能體和環(huán)境智能體模擬突發(fā)事件。

監(jiān)管智能體模擬了實際配電網(wǎng)中包括配電網(wǎng)調(diào)度部門、運行檢修部門、營銷部門等 監(jiān)管部門，模擬了各監(jiān)管部門對電網(wǎng)的直接影響，同時反映了政策因素對配電網(wǎng)自愈控制影響。

電源智能體模擬了配電網(wǎng)中的各種電源，包括傳統(tǒng)的變電站以及各種分布式電源，分布式電源主要為集中式光伏電站、家庭屋頂光伏電源、風(fēng)力發(fā)電、微型燃氣輪機、熱電聯(lián)產(chǎn)等；模擬了各種電源的穩(wěn)態(tài)特性、暫態(tài)特性以及經(jīng)濟特性等。

電網(wǎng)智能體模擬包括架空線路和電纜線路的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，模擬電網(wǎng)線路的變化。

負荷智能體模擬了配電網(wǎng)中的各種負荷，包括了單相及三相負荷。能夠模擬具有需求側(cè)響應(yīng)特性的配電網(wǎng)負荷的運行狀態(tài)，以及電動汽車等新型負荷的充放電特性。

環(huán)境智能體模擬了配電網(wǎng)中的各種外部環(huán)境因素，實現(xiàn)對不同天氣狀況的模擬。

黑天鵝智能體模擬了配電網(wǎng)中的各種突發(fā)因素：模擬了配電網(wǎng)中各種突發(fā)因素對自愈控制的影響。此外，該智能體可控對象包括配電網(wǎng)本身、自然環(huán)境、人為因素等各種可對配電網(wǎng)產(chǎn)生影響的因素。

說明書附圖1是具體實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，包括監(jiān)控智能體、監(jiān)管智能體、電源智能體、電網(wǎng)智能體、負荷智能體、環(huán)境智能體和黑天鵝智能體。

監(jiān)控智能體負責(zé)監(jiān)控沙盤推演系統(tǒng)中監(jiān)管智能體、負荷智能體、電網(wǎng)智能體、電源智能體、環(huán)境智能體和黑天鵝智能體之間信息流和業(yè)務(wù)流的交換；

監(jiān)管智能體模擬配電網(wǎng)中不同的監(jiān)管部門對電網(wǎng)智能體、電源智能體、負荷智能體運行規(guī)章等政策因素的影響；

負荷智能體、電源智能體和環(huán)境智能體分別模擬配電網(wǎng)的負荷、所用電源以及配電網(wǎng)所處環(huán)境因素，與電網(wǎng)智能體之間通過信息流和業(yè)務(wù)流交換各自模塊的狀態(tài)信息，模擬配電網(wǎng)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

黑天鵝智能體模擬配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)自身、負荷所處環(huán)境、電源以及監(jiān)管部門的突發(fā)因素對配電網(wǎng)運行和配電網(wǎng)自愈控制的影響。

最后應(yīng)當說明的是：以上實施例僅用以說明本申請的技術(shù)方案而非對其保護范圍的 限制，盡管參照上述實施例對本申請進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請后依然可以對申請的具體實施方式進行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請待批的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。