张琪
国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司 内蒙古赤峰 024000
摘要：随着智能电网的深入发展，信息化和智能化发展的要求不断提高。海量、复杂的网格信息数据呈现出多源、多维的发展趋势。需要根据实时高效的数据处理和分析结果，通过信息管理系统实现及时调控和智能决策过程。本文主要构建了一个智能电网信息管理系统架构，主要用于基于多代理技术的电网信息实时监控。主要分析了系统设备级、子系统级和代理功能实现的重要技术支撑，并完成了基于多代理的系统实现算法，为提高智能电网管理水平提供参考。
关键词：智能电网；信息管理系统；多智能体技术；实现路径
1智能电网信息管理系统的总体架构
系统可分为三层(基于电压等级、覆盖范围和影响等)。).
(1)基于各种测量数据(由监控系统获得)，通过信息分析模块(针对特定设备和环境的算法)监控和调节各种输电线路、断路器、变压器等设备的状态。接入系统的成员可以合作分析和融合这些电网测量数据，以获得更科学和准确的设计
备用水平调节策略。根据复杂环境下电网设备的状态，通过无线传感器网络监控模块XBEE (DIGI公司，基于ZigBee协议)实现监控功能，有效满足系统对数据类型和数量的要求。微处理器设备用于完成系统网络节点状态信息数据的初步处理。具有自动联网功能的xbp24-bwit模块具有可靠的数据传输能力，在户外开阔区域可达到3200m的传输距离。它包含丰富的标准串行接口(包括UART、RS232和com接口)，对复杂环境下的电网设施具有很强的适应性。
(2)在以各级变电站为主的子系统级，以下级系统的分析信息为数据源，结合变电站运行状态的监测信息进行决策分析和调控，分析结果可与同级和上级系统共享。
(3)整体系统级，管理权限最高，将下级子系统的分析结果作为最终融合的信息源，负责智能电网的综合决策分析和调控。为了提高系统功能的实用性和丰富性，采用多代理技术实现上述各级信息管理系统功能，每个代理都有自己的智能处理能力和与其他代理的交互能力，从而建立了一个多层次、分布式的信息管理系统[2]。
2智能电网信息管理系统优化设计
2.1单一代理的设计
多智能体系统MAS(按照一定的拓扑结构)是实现信息管理系统功能的基础和关键。该系统主要由三种类型的代理组成:通用系统级、子系统级和设备级。这些子代理完成电网数据信息(包括自身和环境状态)的实时采集、分析和评估，与其他代理共享结果，并制定下一步控制策略(根据电网的实际状态)，与其他代理协作完成相应的控制任务
主要包括:(1)状态监测模块，主要负责监测电网的工作状态和各方面信息，供其他代理模块调用，对测量的原始数据进行初步处理(包括去除冗余数据和排序)，并存储在实时数据库中。(2)数据库管理模块作为代理的数据存储和交换中心，用于存储和处理(分类和排序)收集的信息数据，并在数据库中存储历史数据(包括代理的基本调度和运行管理信息以及公共信息)。(3)通信管理模块，负责根据TCP/IP协议与系统中的其他代理进行通信，将信息打包整理成代理通信标准格式(FIPA)，加盖印章，通过局域网收发信息。(4)协调模块，协调控制不同代理的信息室之间的冲突(基于信息相关属性)，提高系统的运行质量和效率。(5)分析决策模块(系统的信息处理中心)，主要功能是整合各种数据信息，对电网状态进行综合评估和决策分析，并在此基础上得出相应的控制策略。(6)执行模块，根据接收到的控制策略(分析决策模块发送的)和电网的实际状态，执行具体操作完成相应的任务，并反馈操作执行状态[3]。
2.2系统功能设计
本文构建的信息管理系统属于一个复合分布式多智能体系统(分工协作、层次化)。多智能体系统由多个智能体(耦合松散，粒度粗)组成，集成了单个智能体的优点。
具有独立功能的代理相互协作完成分布式任务。代理之间的协作模式包括:(1)横向协作，指的是对等体之间(如不同设备级别之间)的信息共享和协作。(2)不同层级代理之间的纵向协作(如变电站级与设备级的沟通协作)，上级代理根据下级代理的分析结果进行进一步的分析处理，下级代理优先执行上级控制指令，有效提高电网整体评估质量。单个代理难以独立完成的操作任务，会寻求其他代理的帮助，协同完成任务(按照一定的规则)。多智能体系统的关键在于智能体之间的信息交互，包括信息传输和分析，以满足智能电网中海量信息的交互搜索。本文系统通信方式采用星型网络，各上级代理的通信模块(信息流的中转站)作为各子代理的中心服务器，各子代理的信息存储在系统数据库中(包括电气属性、网络地址、地理位置等)。).包括总系统代理、具有最高电压等级和子电压等级的子系统(变电站)以及设备子代理之间的通信。代理之间的通信连接可以分为静态连接(系统启动后连接固定)和动态连接(只有在有信息交互需求时才建立双向连接)。通信信息采用FIPA标准格式，代理之间的交互主要用于实现信息共享和任务协同完成。代理根据需要发送任务协助请求，其他代理对收到的请求进行判断和处理，并将处理结果返回给请求者做进一步的动作，分析模块根据不同标签的各种信息调用相应的算法完成信息处理。为了使代理之间的交互有序进行，通过协调模块(同时接收多个请求)解决消息冲突问题。
3信息管理系统的实现
3.1多代理系统的构建
使用设计了多智能体系统模型。net开发平台，并参考了广泛使用的BDI模型。为了保证系统的通信效率和兼容性，代理的通信和管理标准按照代理通信标准规范(权威开放组织fipa制定)进行规范，代理之间遵循TCP/IP通信协议，模型程序用c #语言编写。消息的发送方和接收方由发送方和接收方表示，消息的内容由内容表示(语言表示采用的语言名称)，消息使用的实体集名称由本体表示，下一条消息对该消息的响应(由in-reply-toxx语句作出)由reply-with表示，具体语言模型如下[5]。
发送方代理1接收方代理2内容messagetopology model 1 reply-用m01语言prolog构成多代理系统的单个代理(代理空闲时处于待机状态)。工作流唤醒模式包括主动和被动两种。
3.2应用示例
以某变电站1号主变压器温度测量与评估为例，阐述了该系统的工作模式。数据库中预存的测量数据分为可变数据(包括温度、电场强度等)。)，固定数据(变压器参数等。)和一些来自其他设备的共享信息。代理可以根据变压器运行状态和环境信息(通过无线传感器网络获得)调用其分析模块中的相应算法来评估变压器状态。基于DGA故障诊断结果，得出变压器严重老化(高故障概率)的判断结果。结合其他同行获得的评估结果，调用故障诊断和预测算法进一步分析变压器状态，预测变压器低能放电和低能放电及过热的发生概率分别为45.8%和33%，系统可以据此做出相应的调节决策和策略，即需要对变压器进行电气隔离，并向维护人员发送维护和更换的报警信息。执行模块可以据此执行电气隔离任务，并给出结合人工协助的具体操作方案，断开断路器(接变压器)3310-3312、3501，连接输电线路2的设备级代理1101(由代理配合输电线路代理完成)，最后反馈执行结果。上层系统代理收到日志报告后，根据一号变压器维护申请，重新规划电网断开时的运行方式。变压器
5结束语
具有独立处理问题能力的Agents更能满足电网智能化发展的需要。本文充分利用多智能体技术的协同解决问题能力，设计了一个智能电网信息管理系统，并完成了基于层次结构的整体系统架构的构建。面对海量复杂的电网信息，系统各级代理完成多个并行的分析处理和结果共享(包括原始数据信息)过程，并在此基础上协同完成各种控制任务，有效实现信息监测处理、状态评估、电网控制和状态维护等功能。该系统通过应用任务分解模式实现复杂信息的处理质量和效率，采用代理协作模式实现信息的优质高效共享，为电网管理和维护提供技术支持。
参考文献
[1]胡晓哲，王海锋，戴桦，等．基于大数据及移动智能终端的配网作业全过程管控系统的研究[Ｊ]．电气时代，2017（12）：49-51.
[2]晏荣煜，李向阳，高秉强．国家电网公司“互联网＋”下的信通支撑架构和运营模式研究[Ｊ]．电力信息与通信技术，2０１８（１）：１－５．
[３]乔俊峰，王一清，杨佩，等．基于大数据技术的配电网全景监测系统的研究与实现[Ｊ]．供用电，2０１８（３）：４１－４６．