随着电力系统的涵义日益丰富,传统电网的安全性、环保性以及可靠性已不能满足智能电网的需求。如分布式能源(Distributed Energy Resourse DER)大规模简单并网,将对系统稳定运行、电能质量等造成不利影响。针对配电网故障的高发性,电网智能化的发展趋势对电力系统故障自愈以及恢复供电方式提出了新的要求。研究DER变流器控制策略可以让并网运行更加流畅、更灵活。此外,多代理技术(multi-agent technology)涉猎在各个行业。结合变流器的灵活并网形式以及多代理技术实现智能化恢复供电也将成为新的发展趋势。传统电网故障采取切断电源等待检修的方式,将严重损耗人力物力财力。随着智能电网的发展,CIGRE6.11工作组提出的主动配电网(Active Distribution Network,ADN)是智能电网的高级形式,故障自愈是其基本特征。为了利用分布式能源恢复供电,本文首先研究了ADN自治区域的划分,然后建立了自治区中分布式能源三相变流器的数学模型,同时对其采用下垂控制并设计了相关控制器参数。基于多代理技术在电力工程应用的攀升,本文接着研究了多代理系统(multi-agent system)MAS的特性功能以及其通信语言。针对所采取的ADN架构,本文通过在自治区域每一个原件上部署代理,构建了完全分布式的供电自恢复MAS。文中,将恢复供电过程分为故障定位,选择执行方案与执行三个步骤,并分析了MAS恢复供电全过程。为了实现不同厂家设备的智能化、互操作、可配置,研究了MAS与IEC 61850的映射,实现了MAS的分布式控制特点与IEC 61850信息模型相融合。然后,分析了DER并网对ADN的影响。同时,结合ADN恢复供电对线路容量、恢复负荷优先级以及DER的运行方式和控制策略等因素,分析了ADN的故障优化模型。优化模型中构建了供电恢复的目标函数和约束条件。在此基础上,针对馈线上的三相接地故障,设计了ADN的故障自恢复方案,并对故障恢复过程进行了分析。恢复方案采用了基于IEC 61850的ADN故障自恢复MAS。最后,设计了两个实验进行了理论分析的验证。MATLAB仿真实验:在MATLAB中搭建ADN模型,同时在MATLAB中进行了故障自恢复仿真;多代理系统设计实验:利用JAVA语言进行编程,在JADE平台设计了ADN故障自恢复MAS,并针对三相接地故障在JADE平台上仿真了故障自恢复实验,实现了故障恢复在代理间的信息交互。仿真结果显示,提出的MAS实现了不同厂家设备间的互操作,能快速有效的实现故障定位、隔离与供电恢复,从而提高了ADN供电可靠性和安全性。
