一种地区电网电压无功优化控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明是一种用于地区电网在线无功优化控制中，利用多智能体技术的无功优化 控制系统架构，实现地区电网在线无功优化控制系统的鲁棒性、可维护性和扩展性，属于电 力系统安全可靠运行控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 地区电网在线无功优化控制通过实时调节变压器有载分接开关和无功补偿装置 的状态来优化电网潮流分布，达到母线电压和枢纽节点功率因数合格等目的，是一个具有 等式和不等式约束的非线性混合整数规划问题。目前，用于无功优化控制的各种模型和算 法都存在一定不足，使得时间上难以满足实时控制的要求，因此，用户的无功需求、供电质 量和系统电压稳定难以得到切实保障。如何有效降低网损、高效提高系统运行经济性具有 重要意义。
[0003] 基于多智能体技术的地区电网无功优化控制是指以多智能体技术的无功优化控 制系统架构为实质，各智能体协调优化控制的方法。作为一种区别于基于优化算法的全局 优化和基于十七区图原理的局部优化方法，该法集中评估各变电站动作设备带来的影响来 确定动作设备，可快速实现多个变电站电压无功控制的协调，从而保证了较好的优化效果。 利用多智能体技术，能够避免采用优化算法可能出现的不收敛问题，以及优化时间过长带 来的无策略状态，同时避免了专家系统中大量复杂的IF…THEN…规则，从而增强了系统的 稳定性、可维护性和扩展性。
[0004] 目前无功优化控制专家系统大致分为"九区图"及其改进法。该方法简单易行，可 在一定程度上提高单个变电站的电压合格率和功率因数，然而很难从全网角度实现无功电 压优化控制。尤其是全网无功优化控制系统下，如何全面统筹全网的控制目标、不同电压等 级母线电压约束、设备动作次数约束等，问题日益凸显。
[0005] 本发明正是基于多智能体技术的无功优化控制系统架构，可避免传统无功优化专 家系统软件复杂的逻辑，从而增强系统的可维护性和可扩展性。
【发明内容】
[0006] 技术问题：本发明的目的是提供一种地区电网电压无功优化控制方法，是一种对 地区电网在线无功优化控制的高效优化方法，基于多智能体技术的无功优化控制系统架 构，使得智能配电网能够安全、稳定、可靠运行。
[0007] 技术方案：本发明将多智能体技术运用于电网无功优化控制决策模型中，通过改 变评分依据的权重来改变无功优化中多目标之间的关系，进而增强了系统的可维护性和扩 展性。
[0008] 本发明的地区电网无功优化控制采用多智能体技术模型，提出基于多智能体技术 的无功优化控制系统架构，不仅避免了专家系统次优控制中的大量繁冗规则，简易地通过 改变评分依据的权重来改变无功优化中多目标之间的关系，大幅增强了系统的可维护性和 扩展性。
[0009]该方法将多智能体技术运用于电网无功优化控制决策模型中，通过改变评分依据 的权重来改变无功优化中多目标之间的关系，进而增强地区电网在线无功优化控制系统的 可维护性和扩展性；所述方法包括下述步骤：
[0010] 第一步：变电站作为控制级智能体根据控制需要发出电压无功优化需求信号；
[0011] 第二步：协调级智能体收到电压无功优化请求后，向各个控制级智能体发出优化 控制需求信号；
[0012] 第三步：各个控制级智能体根据协调级智能体发出的优化控制需求，再根据自身 的情况判定是否参与优化控制，若需要参与优化控制则依据协调级智能体发出的优化控制 需求生成电压无功优化方案，包括参与优化设备所属厂站、参与优化的设备、动作类型、动 作后剩余次数、动作后预算值、评分值、最后一次动作时间和发需求信号时间时间，转至第 四步；
[0013] 第四步：协调级智能体收集参与优化控制的控制级智能体的优化方案，设定评分 依据，根据电压无功优化评价模型进行评分，电压无功优化评价模型是依据综合评标法演 化而来，选取有功功率损耗、设备动作代价、当日设备剩余动作次数、反时限动作时间、母线 电压和关口功率因数作为评价指标，对每个参与优化控制的方案按照各个评分指标依次进 行评分，根据最后评分结果排序，选取得分最高的方案；
[0014] 第五步：依据多智能体技术建立地区电网无功优化控制系统架构，向选中的控制 级智能体发送选中通知信号，该控制级智能体收到选中通知信号后，即可发出设备操作命 令。
[0015]其中：
[0016] 所述的第一步：变电站作为控制级智能体根据控制需要发出电压无功优化需求信 号的具体方法为：
[0017] 11)协调级智能体定时广播全网优化的需求信号，各控制级智能体按照逆调压原 则控制所管辖厂站的无功潮流分布。
[0018] 12)当某个控制级智能体检测到该变电站范围内某个节点电压或功率因数越限， 且无法通过自治控制消除越限，则向协调级智能体发出控制需求信号及具体越限情况。
[0019] 所述的第二步：协调级智能体接到电压无功优化需求信号后，向各个控制级智能 体发出优化控制需求信号的具体方法为：
[0020] 21)协调级智能体收到需求信号后，向系统内所有控制级智能体发送需求信号，需 求信号包括母线电压越限、功率因数越限。
[0021] 所述的第三步：生成电压无功优化方案具体为：
[0022] 31)收到需求信号的控制级智能体，将根据本厂站的情况立即生成电压无功优化 方案。
[0023] 32)电压无功优化方案内容包含投标设备厂站，投标设备，动作类型，动作后剩余 次数，动作后预算值，评价分数，最后一次动作时间，形成优化方案时间。
[0024] 所述的第四步：对每个参与优化控制的方案按照n个指标，依次进行评分，具体 为：
[0025] 41)对每个参与的优化方案按照n个指标依次进行评分，根据最后评分结果排序， 选中评分最高的方案，其模型如下：
【主权项】
1. 一种地区电网电压无功优化控制方法，其特征在于该方法将多智能体技术运用于电 网无功优化控制决策模型中，通过改变控制依据的权重来改变无功优化中多目标之间的关 系，进而增强地区电网在线无功优化控制系统的可维护性和扩展性；所述方法包括下述步 骤： 第一步；变电站作为控制级智能体根据控制需要发出电压无功优化需求信号； 第二步：协调级智能体收到电压无功优化需求信号后，向各个控制级智能体发出优化 控制需求信号； 第S步：各个控制级智能体根据协调级智能体发出的优化控制需求，再根据自身的情 况判定是否请求参与优化控制，若需要参与优化控制则依据协调级智能体发出的优化控 制需求生成电压无功优化方案，包括参与优化设备所属厂站、参与优化的设备、动作类型、 动作后剩余次数、动作后预算值、评分值、最后一次动作时间和发需求信号时间，转至第四 步； 第四步：协调级智能体收集参与优化控制的控制级智能体的优化方案，设定评分依据， 根据电压无功优化评分模型进行评分，电压无功优化评分模型是依据综合评标法演化而 来，选取有功功率损耗、设备动作代价、