基于MAS-SOA技术建立智能配网能量管理体系论文_伊瑞鹏,王官涛,刘迪

基于MAS-SOA技术建立智能配网能量管理体系论文_伊瑞鹏,王官涛,刘迪

(国网山东省电力公司滨州供电公司 山东滨州 256610)

摘要:为满足分布式电源(DG)高渗透率下智能配网的能量管理需求,开发面向智能配网的能量管理系统已显得非常重要。本文简要介绍兼具多智能体系统和面向服务架构两者优点的MAS-SOA技术,以微网群灵活多变的分布式信息管理需求为切入点,研究运用MAS-SOA技术建立智能配网能量管理系统,并对该系统的体系结构、关键设计技术、具体应用进行分析,以使其能够在电能量管理中发挥重要作用。

关键词:智能配网;能量管理系统;结构分析;MAS-SOA

1 智能配网能量管理系统概述

随着电网技术的不断发展,配网管理系统也必须与时俱进。为了能够有效地实现系统的可拓展性以及应用程序和系统支撑平台的兼容性等,必须研发新一代智能配网能量管理系统。这种系统除了能够确保用户对软硬件进行投资,还结合分布式计算以及面向中间服务的软件技术,提升了软件的模块化以及可重用程度,从而使得应用系统开发厂商产品系统的广域网的集成能够真正的实现。而应用MAS以及SOA就能够更好地解决上面提出的问题。

2 使用MAS-SOA构建智能配网能量管理系统分析

2.1 MAS-SOA 技术概述

代理(Agent)是一个智能实体,它主要由知识以及运用它的一组操作来组成的,它的应用主要是以MAS出现的,这种网络的特征是具有松散耦合性。在 MAS中,诸多Agent之间进行主要经过ALC来进行交互和协作,从而完成某项任务。它能够独立自主的实现目标,不需要其它的指令。

2.2 MAS-SOA 所具有的优势分析

当前,在局域网中,MAS应用的比较多,但是在广域网方面,其技术就显现出很明显的缺陷了。主要是不能将配电管理系统、变电站自动化系统以及微网能量管理系统进行全方位的集成。

现在将MAS以及SOA技术各自的优点进行集成,形成MAS-SOA技术,这种融合的技术借助于Web协议,使得广域网内跨平台操作得以实现,然后再使用业务流程管理的功能满足各种各样的业务需求。总的来说,运用MAS-SOA 实现智能配网能量管理系统,其最为重要的特征是自治性、灵活性、分布性、可扩展性以及动态重构性。

3 MAS-SOA 智能配网能量管理系统体系结构分析

配电网自动化以及能量管理系统信息集成里面,由于数据非常的多,进行数据交换的路径也是比较繁杂,因此,为了能够很容易的实现信息的集成,可以从信息、数据规划的可行性方面进行综合考虑。其方案是:依据智能配网的特点,对IEC61970/61968所提供的公共信息模型进行适当的扩展,从而为实现不同异构平台间的操作提供标准语义;运用Web技术,在广域网的范围内形成统一的 SOA集成环境,与此同时,还应该在EBS的帮助下,对配网服务进行交互管理和信息整合。信息集成的总体结构可以分成智能决策层、通信接口层,另外还包括服务总线层以及原子服务层。

原子服务层的构成主要分成配网SCADA、拓扑分析、负荷预测或者管理以及调度员仿真系统等几个部分,这些部分都具有传统配网的基本性能。但是有一些原子服务在性能上和传统的相比,有一些不用之处,例如在数据的采集上,配网SCADA与传统相比较,数据采集的范围更加的广泛,这主要是因为在传统的基础上增加了分布式电源数据。

总线层指的是企业服务总线,它是一种变偶准化的开放通行结构,可以以网络服务的形式依靠适配器来实现注册以及查找服务等功能。对于集成在总线上面的不同类型的数据,总线层的管理具有比较高的精确性、可靠性以及稳定性。

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4 MAS-SOA 关键设计技术分析

在依据 MAS-SOA 技术进行智能配网能量管理系统设计的时候,需要特别注意以下几个关键性的技术:

(1)对遗留应用系统进行封装。

当前,大部分的配电系统中都安装了SCADA系统以及调度员仿真系统等,与此同时,也开发了一些应用性的模块,如潮流计算等等。建设这些需要投入大量的资金以及时间,在当前智能配网管理系统中,就不用再对系统底层进行大的改进,可以通过标准服务接口将其进行封装。把遗留程序的输入和输出转成一个或者是多个接口,这样就可以实现封装的原子服务经过服务总线与Agent Web Service 适配器之间的信息交流。

(2)Agent Web Service 适配器的应用。

这种适配器的主要功能是实现ACL 和SOAP 之间信息的交流,因此,可以说,Agent Web Service 适配器的主要作用相当于桥梁。它的构成主要有协同 Agent、服务Agent以及转换Agent 三部分。

协同Agent的主要作用是依据相关的任务对具体的服务提供者进行寻找,然后服务Agent在接收到协同Agent所提出的请求之后,依据WSDL文件传递相应的数据。在Agent Web Service适配器中,最重要的部件就是转换Agent,它的作用一方面把协同Agent提出的消息进行转化,转化成 WSDL格式,然后再组成SOAP格式的Web Service 消息,另一方面,将调用的结果进行提取,然后转化成ACL消息,转换完之后,再将ACL消息通过协同Agent,回到决策Agent中去。

(3)决策Agent 结构分析。

决策Agent机构主要包含学习模块、控制模块、推理模块以及功能执行模块等几个部分。它对外界的信息比较敏感,学习模块对感知到的信息进行收集与整理,以增加知识库的知识容量。与此同时,决策Agent也接收来自于其它Agent 的信息,然后依据已有的知识库,形成一个任务目标,然后再将其进行分解,之后再交给控制模块进行相应的操作,同时再经过通信模块和其它的服务实体之间进行消息的反馈。

5 智能配网能量管理系统的具体应用分析

为了能够更好的说明基于MAS-SOA智能配网能量管理系统的优势,下面以市场广域分布的多微竞价流程为例子进行详细的说明:

市场运行决策(MO)统筹调度的微网竞价程序,可以分成以下步骤:

①MO在竞标的时间段内将买方、卖方以及协商Agent创建起来,之后再经过WAA的通信语音转换以及ESB适配层提供的消息构建器具建立“市场竞价”的消息,之后再使用总线的消息发布机制将消息发布出去,发布到MGCC;②在MGCC接收到消息后,综合考虑各种反馈信息,制定相关的报价数据,同时预测微网的负载,然后经过WAA以及ESB,向MO反馈报价的数据和将来需要购买的电量;③MO中,买方Agent 和卖方Agent对微网报价的数据以及电量进行接收,再经过协商Agent,使用智能化优化算法进行适当的优化,从而明确每个微网里面的中标电价以及电量;④市场运行决策再把每个微网里面中标的电价和电量发给 MGCC,对分布式电源以及负荷的运行情况主要由MGCC 来进行管控。

6 结语

综上所述,对智能配网的管理系统进行优化,对于实现配网的高效运行具有十分重要的意义。本文主要依据 MAS-SOA技术构建了智能配网能量管理系统体系结构,这种系统将MAS的智能化功能与SOA 的灵活性进行了高度的融合,从而能够更好适应配网运行环境的变化。

参考文献:

[1]周恒俊,郭创新.面向智能配网的能量管理系统体系结构[J].高电压技术,2010(8).

[2]曹军威,万宇鑫,涂国煜,等.智能电网信息系统体系结构研究[J].计算机学报,2013(1).

[3]张建华,苏玲,陈勇,苏静,王利.微网的能量管理及其控制策略[J].电网技术,2011(7).

作者简介:

伊瑞鹏(1985.7-),男,山东滨州人,山东理工大学硕士,单位:国网山东省电力公司滨州供电公司,研究方向;智能电网、电网环保,

王官涛(1985.3-),男,山东沾化人,重庆大学硕士,单位:国网山东省电力公司滨州供电公司,研究方向;智能电网、配电自动化

刘迪(1985.10-),男,山东无棣人,华北电力大学本科,单位国网山东省电力公司滨州供电公司,研究方向;智能电网、配网规划,

论文作者:伊瑞鹏,王官涛,刘迪

论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿

论文发表时间:2016/4/21

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