基于多Agent技术的分布式电压无功优化控制系统
曹立霞，厉吉文，程新功，刘雪连
(山东大学电气工程学院，山东省 济南市 250061)
摘 要：全网电压无功控制是一个复杂的、分布式的优化控制问题，为了更好地解决这个问题，文章提出了基于多Agent技术的分布式电压无功优化控制系统，该系统符合电压无功控制装置分散配置的特点，Agent之间相互协调，根据辅助问题原理进行全网并行无功优化计算，数据通信量少，收敛速度快。Agent根据优化计算结果自动调整电压无功模糊判据的控制范围，进行电压无功实时控制，自学习能力强。该系统功能强大，具有较高的适应性、灵活性、智能性和可扩展性。
关键词：电力系统；电压/无功优化控制；辅助问题原理；多Agent系统DISTRIBUTED OPTIMAL VOLTAGE/REACTIVE POWER CONTROL
SYSTEM BASED ON MULTI-AGENT SYSTEM
CAO Li-xia，LI Ji-wen，CHENG Xin-gong，LIU Xue-lian
(School of Electrical Engineering，Shandong University，Jinan 250061，Shandong Province，China)
ABSTRACT：The voltage/reactive power control of whole power network is a complex, distributed optimal control problem. To solve this problem better, a distributed optimal voltage/reactive power control system based on multi-agent system is proposed. The presented control system conforms with the feature that the arrangement of voltage/reactive power control devices is distributed. The agents are coordinated each other and in the light of auxiliary problem principle (APP) the optimal calculation of reactive power in whole power network is implemented, so the amount of data communication is reduced and high convergence speed is obtained. The agents can automatically regulate the control range of fuzzy criterion for the voltage/reactive power control according to the optimization results and carry out real-time voltage/reactive power control. The functions of presented control system are powerful and its self-study ability is remarkable, besides, this system is adaptable, flexible, intelligent and extendible.
KEY WORDS：Power system；Optimal voltage/reactive power control；Auxiliary problem principle (APP)；Multi-agent system (MAS)
1 引言
电压无功控制是提高电压质量、降低网损的重要手段，如何从全网无功优化的角度进行电压无功控制对于电网安全、经济运行具有非常重要的意义。传统的电压无功优化控制系统，首先将分布采集的数据集中传给中央主机，由主机分配任务给多台从机并行计算，再将计算结果集中分发给执行系统。这种集中式的数据采集和命令下发需要至少一台主机了解全网的模型和数据，从机之间的协调由主机统一控制。因而主机任务过于繁重，数据通信量大，控制的实时性、可靠性难以满足要求，系统不易扩展。随着电力互联网络的发展和电网规模的扩大，成倍增长的数据采集量、数据通信量以及复杂的网络结构都将成为传统电压无功优化控制的瓶颈。
为了解决这些问题，本文提出一种基于多AGENT技术的分布式电压无功优化控制系统。该系统基于多AGENT分层分布式结构，采用基于辅助问题原理的分布式并行优化算法[1]进行全网无功优化计算。各AGENT既独立运行，又相互协作，实现了分散补偿、优化控制。相对于以往的电压无功优化控制系统，该系统具有更高的可靠性、实时性和更强的可扩展性。本文介绍了该系统的结构、功能、特点、协调机制和实现技术方案，并对IEEE 30节点系统进行了仿真，仿真结果证明了该系统的有效性。