Реконфигурация электрических сетей с распределенной генерацией и мультиагентным управлением

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения функциональности энергосистем при неизбежном массовом вводе распределенных источников генерации в распределительных сетях, как правило, без централизованного диспетчерского управления, что в целом повышает энергоэффективность производства и распределения энергии, а также приводит к экономии георесурсов. Цель исследования: разработка метода реконфигурации электроэнергетической системы при мультиагентном управлении для снижения перегрузки электросетевого оборудования, а также для обеспечения живучести энергосистем путем разделения и восстановления электрической сети. Методы исследования: системный и объектно-ориентированный подходы, математическое моделирование режимов электрических сетей с мультиагентной реконфигурацией. Результаты. Разработан метод мультиагентной реконфигурации электрической сети, цифровая модель энергосистемы с мультиагентным управлением. Определены принципы построения мультиагентной системы, а также этапы ее работы при реконфигурации сети. Сформулированы общие и частные правила для агентов децентрализованной мультиагентной системы, знание которых, а также режимных параметров только прилегающей к агентам сети достаточно для принятия решения о варианте деления сети. Проведено моделирование реконфигурации сети с распределенной генерацией при мультиагентном управлении на тестовой схеме. Представлены результаты, подтверждающие работоспособность и эффективность метода. Выводы. Управление в распределительной сети должно быть децентрализованным, на основе мультиагентных технологий, так как в условиях отсутствия наблюдаемости режимов данный подход наиболее эффективен. Проведенные исследования по реконфигурации электроэнергетической системы свидетельствуют о перспективности и работоспособности мультиагентного подхода. Мультиагентный подход позволяет эффективно решить задачу обеспечения функциональности электроэнергетической системы. Предложенная мультиагентная система обладает высокой надежностью и при потере любого из агентов способна адекватно функционировать.

The relevance of the discussed issue is caused by the need to ensure the functionality of power systems with the inevitable introduction of distributed generation sources in the distribution networks, as a rule, without centralized dispatching system. As a result, this increases the efficiency of energy production and distribution and leads to savings geo assets. The main aim of the study is to develop a reconfiguration method for a power system with multi-agent control to reduce the overload of electric equipment and to ensure the survivability of power systems by network division and restoration. The methods used in the study: system and object-oriented approaches, mathematical modeling of grid modes with multi-agent reconfiguration. The results. The authors have developed the multi-agent grid reconfiguration method, the digital model of grid with multi-agent control; defined the principles of constructing the multi-agent system and the stages of its operation at the network reconfiguration. General and specific rules for the agents of the decentralized multi-agent system were stated. Awareness of these rules and regime parameters of the network adjacent to the agents is sufficient for making decision on dividing option of the network. The authors simulated the reconfiguration of the network with distributed generation at multi-agent control at test scheme. The paper introduces the results confirming the efficiency and effectiveness of the method. Conclusions. Management of the distribution network should be decentralized, based on multi-agent technology, as this approach is most effective in observability modes absence. The studies on reconfiguration of power system indicate the prospects and performance of multi-agent approach. If the centralized power system reconfiguration is impossible or inappropriate, the multi-agent approach can effectively solve the problem of ensuring the functionality of the electric power system. The multi-agent system is highly reliable and it is able to function adequately even at loss of any of the agents.