智能電網(wǎng)之中的Agent技術(shù)分析

邊茂占

（積成電子股份有限公司，山東 濟南 250104）

智能電網(wǎng)之中的Agent技術(shù)分析

邊茂占

（積成電子股份有限公司，山東 濟南 250104）

數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了自動化、信息管理系統(tǒng)等在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，促進了我國數(shù)字電力系統(tǒng)的發(fā)展。為了進一步發(fā)展智能電網(wǎng)的優(yōu)勢，最大化地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點，提高電網(wǎng)的智能化水平。本文針對智能電網(wǎng)以及Agent技術(shù)的特點，分析了Agent技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，為進一步提高我國的智能電網(wǎng)發(fā)展速度提供參考。

智能電網(wǎng)；Agent技術(shù)；應(yīng)用

1. 智能電網(wǎng)概述

對于智能電網(wǎng)的定義，目前國內(nèi)外還未形成統(tǒng)一的意見。比較普遍的一種解釋是智能電網(wǎng)又可以被稱作電網(wǎng)智能化，通常是指將電網(wǎng)中的用戶與電廠通過某種形式連接為一個統(tǒng)一的整體系統(tǒng)，該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不依賴人力控制，實現(xiàn)了完全的自動化，并且能夠通過先進的傳導(dǎo)技術(shù)完成信息的傳導(dǎo)與交流，達到信息共享的目的。還有一種說法認(rèn)為智能電網(wǎng)就是利用先進的設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將電網(wǎng)中各部分連接在一起從而達到信息共享的目的，電網(wǎng)中的雙方都能獲得必要的信息，確保最佳效果。

智能電網(wǎng)不同于傳統(tǒng)的電網(wǎng)，智能電網(wǎng)具有以下幾個特點：自動修復(fù)能力以及防御能力強，運行、管理、交易方便靈活。由于受到國際經(jīng)濟的影響，國內(nèi)對于電力的需求也在不斷調(diào)整，供電公司應(yīng)該抓住用電低谷期對電力系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，國家也要趁機加大對智能電網(wǎng)的支持力度，推動智能電網(wǎng)的建設(shè)。目前智能電網(wǎng)就是通過某些智能軟件，通過某種操作，達到模擬人力操作的效果，且能及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中存在的問題，提出解決問題的方案，最終解決問題。

2. Agent技術(shù)概述

對于Agent技術(shù)的研究，開始于20世紀(jì)，最初Agent并不是作為一個獨立的概念出現(xiàn)，最早是在1977年作為“演員”這個概念的一種解釋。經(jīng)過長期的發(fā)展，對于Agent的具體定義，至今學(xué)術(shù)界也未能形成一個令人信服的統(tǒng)一說法。目前，比較普遍的關(guān)于Agent的定義是在1995年出現(xiàn)的，該定義將Agent分為兩個部分，一部分是強定義，一部分是弱定義。

2.1Agent技術(shù)強定義的特征

Agent的弱定義是指一種以計算機的軟件或者硬件為基礎(chǔ)的計算機系統(tǒng)或者程序段，弱定義具有以下幾種特點：

第一：自主性。Agent能夠?qū)崿F(xiàn)完全的自主運行，不依賴外界及人力條件，而且Agent技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對自行以及內(nèi)部行為和狀態(tài)的控制。

第二：反應(yīng)性。Agent技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對周圍環(huán)境變化的感知，依據(jù)周圍環(huán)境的改變對自身行為做出改變，外界環(huán)境一般包括物理的世界、用戶接口連接的用戶以及其他Agent等。

第三：社會性。Agent技術(shù)能夠通過獨特的語言，實現(xiàn)所有Agent系統(tǒng)之間的交流。

第四：主動性。Agent技術(shù)能夠?qū)χ車h(huán)境進行感知，并對這種變化采取主動性改變，實現(xiàn)Agent的目標(biāo)驅(qū)動性。Agent技術(shù)不僅是對外界環(huán)境的簡單反應(yīng)，更是根據(jù)外界變化采取的主動性變化。

2.2Agent技術(shù)弱定義的特征

Agent技術(shù)的強定義是在弱定義的基礎(chǔ)上，再補充一部分反應(yīng)人行為的特征，Agent強定義具有以下特點。

第一：適應(yīng)性。初級的適用性是指Agent能夠依據(jù)環(huán)境的改變做出動作，而更高級的適應(yīng)性體現(xiàn)在Agent能夠主動學(xué)習(xí)，并且指導(dǎo)自身行為。

第二：友好性。Agent能夠盡量完成目標(biāo)指令，或者盡量滿足其他Agent的指令。

第三：移動性。Agent技術(shù)以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，能實現(xiàn)工作環(huán)境的轉(zhuǎn)移，且能夠從一個環(huán)境進入另一個環(huán)境時，確保正常工作。

第四：協(xié)調(diào)性。Agent能夠?qū)崿F(xiàn)多個Agent的共享，規(guī)劃、管理機制能夠?qū)崿F(xiàn)對多個Agent的協(xié)調(diào)。

第五：協(xié)作性。Agent能夠?qū)崿F(xiàn)與系統(tǒng)內(nèi)多個Agent之間的合作，完成一個共同要求。

在實際操作中，對于Agent的定義還有很多，而各行各業(yè)對于Agent的定義也是各不相同，可以是一段程序，也可以是一個硬件，但是一般通常情況下，Agent指的是軟件，即軟件Agent。

3. Agent在中國智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

隨著Agent技術(shù)在我國智能電網(wǎng)建設(shè)中越來越多的應(yīng)用，Agent技術(shù)快速發(fā)展，迅速普及，已開始逐漸成為未來智能電網(wǎng)建設(shè)的趨勢。Agent技術(shù)作為一種分析、設(shè)計和處理復(fù)雜性、分布性和相互作用問題的新概念，在目前我國智能電網(wǎng)建設(shè)中已占有舉足輕重的地位。

3.1Agent在電力市場中的應(yīng)用

Agent技術(shù)在電力市場中的應(yīng)用是目前智能電網(wǎng)建設(shè)中最重要的應(yīng)用之一，同時也是最廣泛的應(yīng)用。如今市場化經(jīng)濟快速發(fā)展，如何確保電價的穩(wěn)定，并且進行合理地預(yù)測是目前市場急需解決的問題。

為了限制高耗能企業(yè)盲目地發(fā)展，進一步完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，我國目前廣泛地實行差別電價策略。實行差別電價的基礎(chǔ)就是針對不同企業(yè)實行差別化電價，假如電價過高會對企業(yè)發(fā)展造成影響，進而影響國民經(jīng)濟的穩(wěn)定，如果電價太低，又不能充分發(fā)揮差別電價的優(yōu)勢。目前，一個有效的解決辦法就是建立差別電價對社會各行各業(yè)發(fā)展影響的Agent模型，該模型的建立能有效地彌補傳統(tǒng)模型由于考慮因素不足造成的弊端，且能全面地體現(xiàn)微觀個體對宏觀經(jīng)濟的影響，從而為科學(xué)制定差別電價提供參考。通過實行峰谷分時電價的策略，實現(xiàn)對需求側(cè)管理的目的，通過價格信號對終端用戶的用電行為進行調(diào)節(jié)。進行分時電價的重要基礎(chǔ)就是確定峰谷時段以及對峰谷時段電價的確定，如果峰谷電價比制定不合理，一方面定價過高，會影響客戶的用電行為，影響供電企業(yè)的效益，另一方面定價過低會降低用戶反應(yīng)，缺乏完成目標(biāo)的動力。通過制定多Agent模型，確定用戶對峰谷電價的反應(yīng)，能為確定合理的峰谷電價提供技術(shù)支持。

3.2Agent在繼電保護中的應(yīng)用

在目前的智能電網(wǎng)中，繼電保護發(fā)揮著重要作用，能夠及時地切除故障設(shè)備，從而確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，繼電保護系統(tǒng)影響輸電線路的傳輸容量及電力系統(tǒng)的安全運行。隨著我國電網(wǎng)容量的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電保護系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足電網(wǎng)運行的需求，而Agent技術(shù)由于自主性、合作性、可變性、自發(fā)性等優(yōu)勢，得到了廣泛應(yīng)用，如今以MAGENTS為基礎(chǔ)的智能機電保護系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。

利用Agent技術(shù)能快速地對電網(wǎng)運行進行檢測，通過完成對輸電數(shù)據(jù)的分析，對系統(tǒng)進行靈活地調(diào)整，通過使用PRDTLNS-Agent系統(tǒng)，能夠更加有效地完成機電保護信息傳輸過程中對數(shù)據(jù)流的控制，避免出現(xiàn)沖突，確保信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，為進一步提升電網(wǎng)的自動化水平、提高輸電效率提供保障。此外，結(jié)合MAGENTS與電力系統(tǒng)的基本特征，通過分布式系統(tǒng)的應(yīng)用，設(shè)計出一種以MAGENTS為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)保護裝置，該裝置不但能極大地擴展繼電保護的范圍，而且能夠縮短故障處理時間，極大提高了輸電效率。將MAGENTS整合設(shè)計出智能電網(wǎng)繼電保護在線整定系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線整定以及更新，從而提升繼電保護的效率，且該系統(tǒng)具有十分優(yōu)越的抗故障能力與自動化水平。

3.3Agent在電力系統(tǒng)無功優(yōu)化控制中的應(yīng)用

智能電網(wǎng)中的無功控制對象主要是母線電壓以及無功功率，電力系統(tǒng)中電壓會直接影響整個供電網(wǎng)絡(luò)的運行穩(wěn)定性。而Agent技術(shù)具有十分優(yōu)越的自適應(yīng)性，能夠?qū)崿F(xiàn)分散的系統(tǒng)并行，從而解決電壓穩(wěn)定性的問題，該技術(shù)能夠有效地解決目前無功控制效率低的問題。

以MAGENTS技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計的分層式務(wù)工系統(tǒng)能夠有效優(yōu)化電力系統(tǒng)中的無功系統(tǒng)。通過與傳統(tǒng)方式進行比較，發(fā)現(xiàn)該分布式的方式規(guī)模較小，而且避免了數(shù)據(jù)上傳的消耗，從而極大地提高了全局?jǐn)?shù)據(jù)優(yōu)化的效率。

3.4Agent在電網(wǎng)故障診斷中的應(yīng)用

電網(wǎng)故障是目前智能電網(wǎng)建設(shè)過程中不能忽視的一個重要問題，國內(nèi)工作研究者也發(fā)現(xiàn)了一些解決方式，但是這些診斷方案實時性效果較差，通常需要對故障進行完整的診斷分析之后，才能確定最終的故障處理方案。

Agent技術(shù)能夠有效地解決目前電力故障診斷效率低的問題，實現(xiàn)故障的實時性診斷及處理。實踐證明，該方案能夠有效提高電力系統(tǒng)故障處理的效率，能夠極大提高對電力故障的響應(yīng)速度，提高診斷速度。如果遇到環(huán)境變化較大的情況，也可以主動放棄診斷。

結(jié)論

雖然對于智能電網(wǎng)的定義還未形成統(tǒng)一的意見，而且各個國家由于自身國情不同，對于智能電網(wǎng)發(fā)展的需求以及重點也各不相同，但是通過利用先進的技術(shù)完成電網(wǎng)的智能化改造是目前國家追求的一致目標(biāo)。Agent技術(shù)由于明顯的技術(shù)優(yōu)勢，已逐漸成為各個國家未來發(fā)展智能電網(wǎng)的重要手段。智能電網(wǎng)的建設(shè)充滿了復(fù)雜性與挑戰(zhàn)性，是一項極其煩瑣的系統(tǒng)性工作。我國智能電網(wǎng)發(fā)展時間較短，在發(fā)展及建設(shè)過程中，應(yīng)該吸取國內(nèi)外的發(fā)展經(jīng)驗，結(jié)合我國具體國情，發(fā)揮自主創(chuàng)新的精神，努力建設(shè)具有中國特色的智能電網(wǎng)工程。

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