基于MAS电网自适应协调保护的研究

发布时间：2017-03-31 15:13

  本文关键词：基于MAS电网自适应协调保护的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国电网规模的扩大,电力系统发生的局部故障可能影响到的范围也越来越广,继而产生的危害也会随之加深,因此,对电力系统内各保护间的配合与协调提出了更高的要求。传统电力系统继电保护装置采用一套固定定值应对电网的各种运行情况进行整定分析,且该方法通常采用本地信息量作为保护动作的判据。当电网运行方式发生剧烈变化时,保护定值难以与电网当前的运行方式相匹配,严重情况下甚至引起保护拒动或误动,造成大面积停电事故。因此,分析电网当前运行状态,实时整定和调整保护的自适应整定值,使保护处于最佳运行状态中,最终实现对故障快速、可靠、精确的切除成为了当前研究的主要内容。本文通过研究继电保护的国内外发展现状,分析了传统的继电保护方法,总结出当前待解决的关键性问题。结合电网实时运行状况,提出了基于MAS(MultiAgent System,简称MAS)电网自适应协调保护方法。考虑到电网结构的复杂性,本文为了降低拓扑结构分析时所消耗的时间,采用稀疏矩阵技术对电网网络拓扑结构进行优化,从而提高了分析计算的速度,降低了数据存储空间。同时,本文对MAS系统进行分层分区处理,使得系统的计算任务分散,并且每次计算时所需要的时间也将减少,从而进一步提高了系统的计算速度。为了避免继电保护装置在系统过负荷、故障情况下发生误动作,采用电力系统潮流分配预测的方法,提前预判故障线路,为保证自适应继电保护能够正确动作。本文以35k V输电系统为模型,将MAS电网自适应协调保护与传统电流速断保护进行对比,分析输电线路的拓扑结构,以及当线路中某一条线路发生故障时,系统根据电力系统潮流分配预测的方法,预先判断出故障发生顺序,应用多Agent技术对故障分析决策,最后由自适应保护对故障进行保护动作。研究表明,基于MAS电网自适应协调保护不仅能够提高分析计算速度,还能够提高系统的可靠性。同时,保护装置在防止误动和拒动上都得到了明显的改善。
【关键词】：电力系统 多Agent系统 稀疏技术 自适应 连锁故障
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM77
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-13
• 第1章 绪论13-17
• 1.1 课题研究背景及意义13-14
• 1.2 Agent研究现状14-15
• 1.3 自适应继电保护研究现状15-16
• 1.4 本文的主要研究内容和工作16-17
• 第2章 稀疏矩阵在电网网络拓扑分析中的应用17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 传统的电网拓扑分析17-18
• 2.3 网络拓扑18-20
• 2.3.1 电力网的网络拓扑结构18
• 2.3.2 邻接矩阵和连通矩阵18-19
• 2.3.3 矩阵法19-20
• 2.4 稀疏矩阵法网络拓扑结构20-23
• 2.4.1 布尔矩阵20
• 2.4.2 连通矩阵的计算20
• 2.4.3 矩阵的对称性20
• 2.4.4 节点优化编号20-21
• 2.4.5 稀疏矩阵的设计21
• 2.4.6 稀疏矩阵的网络分析21
• 2.4.7 完整的电网拓扑分析步骤21-23
• 2.5 算例分析23-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第3章 基于MAS的分层体系结构25-35
• 3.1 Agent的概念25
• 3.2 Agent的体系结构25-27
• 3.2.1 慎思型Agent25-26
• 3.2.2 反应型Agent26
• 3.2.3 混合型Agent26-27
• 3.3 MAS系统27-29
• 3.3.1 MAS特点27-28
• 3.3.2 MAS组织结构28-29
• 3.4 基于MAS的自适应继电保护的系统结构29-33
• 3.4.1 调度Agent组30
• 3.4.2 协调Agent组30-32
• 3.4.3 执行Agent组32-33
• 3.5 MAS系统通信33
• 3.6 本章小结33-35
• 第4章 电力系统潮流分配预测35-46
• 4.1 引言35-36
• 4.2 直流潮流模型36-37
• 4.2.1 直流潮流模型36
• 4.2.2 过负荷严重度指标36-37
• 4.3 图论的理论基础37-40
• 4.3.1 邻接矩阵37-38
• 4.3.2 路径矩阵38
• 4.3.3 可达矩阵38
• 4.3.4 稀疏矩阵38
• 4.3.5 系统分区38-40
• 4.4 搜索并行输电断面40-42
• 4.4.1 算法流程41
• 4.4.2 实现过程41-42
• 4.5 算例分析42-44
• 4.6 本章小结44-46
• 第5章 MAS自适应电流速断保护46-54
• 5.1 引言46
• 5.2 常规电流速断保护46-47
• 5.3 自适应电流速断保护47-48
• 5.4 MAS自适应电流速断保护48-49
• 5.5 算例分析49-52
• 5.6 本章小结52-54
• 总结与展望54-56
• 研究工作总结54
• 展望54-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-61
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录61

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