時(shí)間:2020年12月02日 分類:電子論文 次數(shù):
摘要:調(diào)度控制是智能電網(wǎng)管理中的重要內(nèi)容。基于此,本研究主要針對(duì)MAS技術(shù)在智能電網(wǎng)調(diào)度控制管理工作中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析;并從模型架構(gòu)、模型數(shù)據(jù)收集層、模型數(shù)據(jù)決策層等方面,細(xì)化闡述了基于MAS技術(shù)的智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型的構(gòu)建,以期為智能電網(wǎng)管理提供良好支持。
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù)集成;MAS;智能電網(wǎng)
前言:隨著用電量的持續(xù)增長(zhǎng),電網(wǎng)調(diào)度控制工作,逐漸成為人們的關(guān)注重點(diǎn)。近年來(lái),智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的加快,為用電管理工作提供了極大的支持。但從智能電網(wǎng)的調(diào)度、協(xié)調(diào)控制狀況來(lái)看,當(dāng)前智能電網(wǎng)管理模式仍然與大數(shù)據(jù)集成背景的要求存在一定差異。而MAS技術(shù)則在數(shù)據(jù)分析處理方面具有一定優(yōu)勢(shì),該技術(shù)更加契合大數(shù)據(jù)集成的要求。因此,探討以MAS技術(shù)為核心的智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型構(gòu)建具有一定必要性。
一、MAS技術(shù)在智能電網(wǎng)調(diào)度控制管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(一)問題解決能力
智能電網(wǎng)調(diào)度控制管理的關(guān)鍵在于:識(shí)別、分析電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),根據(jù)分析結(jié)果,制定調(diào)度、控制決策[1]。從本質(zhì)角度來(lái)講,可將智能電網(wǎng)的調(diào)度控制管理過程看成是一個(gè)問題解決過程。相對(duì)于其他技術(shù)而言,MAS在問題解決方面更具優(yōu)勢(shì),原因在于:MAS由多個(gè)Agent整合而成。于智能電網(wǎng)調(diào)度控制管理工作中引入MAS技術(shù)后,該技術(shù)可借助各Agent的豐富知識(shí)儲(chǔ)備及良好數(shù)據(jù)整合分析能力,于較短時(shí)間內(nèi)完成問題解決任務(wù),并保障電網(wǎng)調(diào)度控制決策的可靠性。
(二)數(shù)據(jù)處理效率
自智能電網(wǎng)推行以來(lái),海量信息的處理,逐漸成為電網(wǎng)管理所面臨的主要問題。結(jié)合智能電網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,以傳統(tǒng)技術(shù)處理數(shù)據(jù)信息時(shí),容易面臨數(shù)據(jù)信息處理不及時(shí)、處理錯(cuò)誤率高等狀況(多見于用電高峰期階段)。而引入MAS技術(shù)后,該技術(shù)則可實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)信息的高效化處理:一方面,MAS技術(shù)可借助單Agent系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合、分析優(yōu)勢(shì),高質(zhì)量完成問題解決;另一方面,該技術(shù)還可經(jīng)通訊Agent這一媒介,于所有服務(wù)器之間建立連接,為數(shù)據(jù)傳輸、分享提供支持,進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)分析處理效率。基于上述優(yōu)勢(shì),推行該技術(shù)具有一定必要性。
二、大數(shù)據(jù)集成背景下基于MAS的智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型
(一)模型整體架構(gòu)
在當(dāng)前大數(shù)據(jù)集成環(huán)境下,如何優(yōu)化智能電網(wǎng)的調(diào)控質(zhì)量,逐漸成為智能電網(wǎng)管理面臨的關(guān)鍵問題。為了達(dá)成改善智能電網(wǎng)調(diào)控質(zhì)量目標(biāo),可將以MAS技術(shù)為核心的智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型架構(gòu)設(shè)計(jì)為:由數(shù)據(jù)收集層、決策資源層、通信傳輸層以及人機(jī)交互層共4部分構(gòu)成。其中,數(shù)據(jù)收集層的功能以收集電網(wǎng)數(shù)據(jù)為主;決策資源層的作用以數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)集成等為主;通信傳輸層相當(dāng)于整個(gè)MAS智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型中的傳輸媒介、通道,為各層之間的數(shù)據(jù)傳輸提供渠道;人機(jī)交互層則是管理者與MAS模型交互的基本媒介。
(二)數(shù)據(jù)收集層
智能電網(wǎng)運(yùn)行期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量較大,數(shù)據(jù)類型較多[2]。MAS智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型的數(shù)據(jù)收集層同時(shí)經(jīng)多種渠道,收集與電網(wǎng)有關(guān)的數(shù)據(jù)信息,以保障MAS模型的數(shù)據(jù)處理效果及決策支持作用。具體數(shù)據(jù)收集渠道包含:第一,智能電子裝置。智能電子裝置主要布設(shè)于智能電網(wǎng)的各個(gè)區(qū)域。隨著智能電網(wǎng)的持續(xù)運(yùn)行,智能電子裝置可動(dòng)態(tài)采集其所在區(qū)域的電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),并將所收集數(shù)據(jù)傳輸至MAS模型的數(shù)據(jù)收集層中,為MAS模型調(diào)控、能量分配等功能奠定基礎(chǔ)。
第二,故障信息系統(tǒng)。故障識(shí)別、診斷,也是MAS模型的主要功能之一。在MAS模型運(yùn)行期間,該模型主要利用數(shù)據(jù)收集層采集來(lái)源于故障信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息,并經(jīng)模型的其他部分開展數(shù)據(jù)分析、診斷,從中識(shí)別出異常數(shù)據(jù)信息,并判斷當(dāng)前電網(wǎng)是否處于故障狀態(tài)。第三,SCADA系統(tǒng)。電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下,數(shù)據(jù)收集層主要收集來(lái)源于SCADA系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)信息。第四,廣域測(cè)量系統(tǒng)。在智能電網(wǎng)中,廣域測(cè)量系統(tǒng)主要產(chǎn)生與電網(wǎng)有關(guān)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),并將其傳輸至MAS模型的數(shù)據(jù)收集層中。
(三)決策資源層
在MAS模型中,決策資源層是大數(shù)據(jù)集成的重要體現(xiàn)。該部分主要依托數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)建模分析技術(shù)以及數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)等,為智能電網(wǎng)的能量調(diào)控、分配提供合理的決策。MAS模型運(yùn)行期間,決策資源層將來(lái)源于數(shù)據(jù)收集層的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成處理后,經(jīng)預(yù)處理存儲(chǔ)功能,完成電網(wǎng)數(shù)據(jù)的分類存儲(chǔ),隨后經(jīng)數(shù)據(jù)建模分析、數(shù)據(jù)挖掘等環(huán)節(jié),獲得數(shù)據(jù)分析結(jié)果,最后將所得結(jié)果傳遞至下一層部分。
由于數(shù)據(jù)收集層提供的數(shù)據(jù)較多,為確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率,MAS模型的決策資源層主要借助分布式文件存儲(chǔ)模式、Hbase分布式數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的高效率存儲(chǔ)。而從決策資源層的功能來(lái)看,其電網(wǎng)故障診斷、處理等功能,均需依靠數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)來(lái)完成。在運(yùn)行狀態(tài)下,電網(wǎng)故障決策流程為:經(jīng)MapReduce分布式計(jì)算框架初步完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)后,由數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)建模分析技術(shù),確定可疑數(shù)據(jù)與其他歷史數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性,以便確定最佳電網(wǎng)故障決策。
(四)通信傳輸層
在MAS模型中,智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息的傳輸工作,主要由通信服務(wù)層中的通信Agent實(shí)現(xiàn)。隨著數(shù)據(jù)信息的快速傳輸,MAS模型可根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,合理分配系統(tǒng)資源,進(jìn)而保障智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
(五)人機(jī)交互層
MAS模型的人機(jī)交互層是決定MAS模型在智能電網(wǎng)管理中作用、價(jià)值的關(guān)鍵所在。運(yùn)行MAS模型后,該模型可經(jīng)顯示屏這一媒介,向管理人員展示經(jīng)處理、分析后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息(數(shù)據(jù)形式以聲音、圖像等為主)。管理人員根據(jù)則根據(jù)人際交互層所提供的數(shù)據(jù),判斷當(dāng)前智能電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、資源分配合理性等。如人際交互層顯示智能電網(wǎng)某部位出現(xiàn)故障,管理人員可按照人機(jī)交互層提供的信息,通過啟用保護(hù)裝置、切斷某部分電路(由開關(guān)控制)等途徑,實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)故障的控制,以便將電網(wǎng)故障引發(fā)的不良影響控制于最小范圍內(nèi),進(jìn)而保障智能電網(wǎng)的正常運(yùn)行。
電力論文投稿期刊:《黑龍江科學(xué)》(月刊)創(chuàng)刊于2010年,是由黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院主辦的報(bào)道黑龍江省自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究方面研究成果和新技術(shù)成就的綜合性學(xué)術(shù)期刊。報(bào)道內(nèi)容包括能源、材料、化工、機(jī)械、動(dòng)力、電氣、電子、信息與控制、計(jì)算機(jī)、生物工程、土木工程、市政環(huán)境、道路、橋梁、交通工程、工程力學(xué)及有關(guān)交叉性科學(xué)相關(guān)的學(xué)術(shù)論文。
結(jié)論:綜上所述,運(yùn)用MAS技術(shù)構(gòu)建具有集成化特征的智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型具有一定現(xiàn)實(shí)意義。為促進(jìn)MAS技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮,可在充分了解智能電網(wǎng)調(diào)度控制需求的基礎(chǔ)上,通過適宜策略,促進(jìn)MAS技術(shù)與智能電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制模型的融合。此外,為了進(jìn)一步提升智能電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制質(zhì)量,可結(jié)合大數(shù)據(jù)集成技術(shù)的要求,適當(dāng)調(diào)整MAS模型的功能,以此為電網(wǎng)管理提供良好支持。
參考文獻(xiàn):
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[2]李金訊,顏清,吳秋佳.基于大數(shù)據(jù)及人工智能的大電網(wǎng)智能調(diào)控系統(tǒng)框架[J].通信電源技術(shù),2020,37(03):5-7.
作者簡(jiǎn)介:蘇坤