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《(軟件)在線安全預警和決策支持系統(tǒng)的軟件構架與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第12期Vol.31No.122007年6月25日June25,200723在線安全預警和決策支持系統(tǒng)的軟件構架與實現(xiàn)11122吳文傳,張伯明,孫宏斌,吳素農(nóng),蔡斌(1.清華大學電機系電力系統(tǒng)國家重點實驗室,北京市100084;2.江西電力調度中心,江西省南昌市330077)摘要:安全預警和決策支持(EWSC)系統(tǒng)作為未來控制中心自動化系統(tǒng)的重要功能,一方面需要對能量管理系統(tǒng)(EMS)成熟功能進行封裝,另一方面需要適應自動化系統(tǒng)功能演變的需要。提出了一種基于多代理系統(tǒng)(MAS)的軟件開發(fā)范式,用于開發(fā)EWSC系統(tǒng)的軟件構架。該系統(tǒng)具有一個松散、開放的可插入式結構。其中核心框架
2、是負責系統(tǒng)通信和任務調度的協(xié)調層,是相對固定的;其余部分為獨立模塊,由一系列相對獨立的決策分析和人機表達智能體組成,可以獨立開發(fā),方便地嵌入系統(tǒng)。在該框架下系統(tǒng)各個模塊層次分明,具有很強的解耦性,并且可以實現(xiàn)把歷史遺留系統(tǒng)集成到新的環(huán)境中?;谖闹兴岢龅能浖嫾艿脑诰€EWSC系統(tǒng)已在某省級電網(wǎng)投運。關鍵詞:控制中心;安全預警;軟件構架;多智能體中圖分類號:TM730引言于傳統(tǒng)EMS,本文實現(xiàn)了EWSC系統(tǒng)和EMS的一體化集成,并在理論和技術層面取得如下進展:①從隨著現(xiàn)代互聯(lián)電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,電力傳統(tǒng)的分析型演變?yōu)樽詣痈櫾u估與決策型;②從系統(tǒng)中發(fā)生的物理現(xiàn)象越來越復雜,需要超
3、級電網(wǎng)在線穩(wěn)態(tài)安全評估層面提高到在線暫態(tài)安全評估;控制中心對其監(jiān)視、分析和控制。2003年“8·14”③從單一的安全評估發(fā)展到多側面的綜合評估和預美加大停電給我們敲起了警鐘,許多學者從能量管警;④從傳統(tǒng)的基于最嚴重情況的決策模式過渡到理系統(tǒng)(EMS)結構、軟件開發(fā)框架、功能設置和運基于風險的決策,從而可能進行安全和經(jīng)濟的協(xié)[122]行模式等方面進行了全面反思。其中,文獻[2][4]調。提出了自適應時空優(yōu)化的停電防御框架,重點探討在線EWSC系統(tǒng)是在傳統(tǒng)EMS上的提高和發(fā)了電力系統(tǒng)3道防線的協(xié)調優(yōu)化,對新一代控制中展。一方面,它是對傳統(tǒng)EMS功能的重組封裝;另心系統(tǒng)進行了分析和展望。一
4、方面,本系統(tǒng)緊隨電網(wǎng)運行狀態(tài)的動態(tài)變化做出電力系統(tǒng)從發(fā)生第1次故障到系統(tǒng)崩潰,往往評估和決策,自動遞歸地進行安全評估,做出預防控需要經(jīng)歷較長的時間。如果電網(wǎng)調度和運行人員能制決策,同時能預測電網(wǎng)的變化趨勢,提前給出預警夠及時預測和掌握系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,則可以通過預信息的特點。從功能上,它又是一個多側面分析和防控制或校正控制有效地阻止系統(tǒng)惡化。為此,文綜合評估的復雜系統(tǒng)。其功能構成相當復雜,系統(tǒng)獻[3]分析了傳統(tǒng)EMS在應用模式和功能構成方體系結構要滿足以下要求:面的不足,指出需要在控制中心開發(fā)具有自動跟蹤1)當需要增加新的評估模塊或子系統(tǒng)時,可以評估、智能預警和決策功能的決策支持系統(tǒng),
5、可以對方便地集成到系統(tǒng)中,而不需要做大量的代碼修改。電網(wǎng)進行在線靜態(tài)安全、電壓穩(wěn)定安全和暫態(tài)穩(wěn)定2)用戶不需修改代碼即可裁減或刪除某些功能安全的分析評估以及預防控制決策。同時,該文從模塊,從而保證系統(tǒng)的可靠性。空間、時間和控制目標3個維度設計了在線安全預3)由于EWSC系統(tǒng)功能模塊多、計算量大,所警和決策支持(EWSC———earlywarningand以應該是一種分布式的體系結構,支持計算機集群securitycountermeasure)系統(tǒng)?;谠撐牡脑O計,的大規(guī)模計算,以保證系統(tǒng)的計算效率。本文進行了EWSC系統(tǒng)的研發(fā)和現(xiàn)場實施。相對4)作為控制中心系統(tǒng)的發(fā)展,應該具備良好的
6、開放性,可以很容易接入第三方軟件。收稿日期:2006211215;修回日期:2007201219。5)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和特點,系統(tǒng)能自動學習總結國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)資助項目安全告警和安全閾值,可以便于修改告警方式。(2004CB217904);國家自然科學基金資助項目(50647025,6)具有可視化功能。高度可視化、形象化是預50595414)。警系統(tǒng)的重要特征之一。為適應多種表達要求,可?1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.n
7、et242007,31(12)視化表達模塊應與主系統(tǒng)保持高度的獨立性。于代理技術的系統(tǒng)具有很好的可擴展性和開放性。綜上所述,關鍵在于開發(fā)出一種開放的系統(tǒng)軟采用代理技術的軟件系統(tǒng),其軟件構架應比傳統(tǒng)的件框架。在這種框架下,各個軟件模塊可以保持相系統(tǒng)具有更強的自治性,是開發(fā)開放的分布式系統(tǒng)對獨立,又能協(xié)同工作,特別是需要具備第三方開發(fā)的良好范例。的模塊的接入能力。隨著面向對象技術的發(fā)展,特別是開發(fā)大型軟開發(fā)滿足上述要求的系統(tǒng)構架的最大挑戰(zhàn)之一件對代碼可復用性要