基于A(yíng)gent的變電站通信研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-15 06:01
多智能體(Agent)系統(tǒng)能有效解決分布式問(wèn)題,電力系統(tǒng)屬于分布式結(jié)構(gòu)。文章以智能變電站為研究對(duì)象,將Agent技術(shù)與IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,分析了Agent技術(shù)解決IEC 61850通信時(shí)可能的通信對(duì)象沖突問(wèn)題。將IED設(shè)備作為Agent,在相同局域網(wǎng)內(nèi)通過(guò)實(shí)現(xiàn)多Agent自治算法協(xié)調(diào)系統(tǒng),設(shè)置消息過(guò)濾和創(chuàng)建輪詢(xún)Agent,來(lái)避免通信的混亂;在不同局域網(wǎng)間依靠TCP/IP協(xié)議傳輸消息,解決了變電站復(fù)雜的分布式通信問(wèn)題。
【文章來(lái)源】:華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
Agent發(fā)送消息的過(guò)程圖
IEC61850協(xié)議中,核心的服務(wù)是MMS服務(wù)(manufacturing message specification,MMS)。如圖2所示為MMS服務(wù)的通信過(guò)程圖。左側(cè)為客戶(hù)端,右側(cè)為服務(wù)器?蛻(hù)端設(shè)置套接字Socket的參數(shù)為服務(wù)器的IP地址和端口Port,服務(wù)器以端口Port為參數(shù),創(chuàng)建Socket,監(jiān)聽(tīng)到客戶(hù)端的連接請(qǐng)求后,建立連接?蛻(hù)端有兩種獲取服務(wù)端的SCL模型文件方式:離線(xiàn)和在線(xiàn)。獲取到SCL模型后,以Java語(yǔ)言為基礎(chǔ),利用JDOM方式實(shí)現(xiàn)對(duì)SCL文檔的解析,將SCL文檔以節(jié)點(diǎn)樹(shù)的形式顯示出來(lái)[14]。離線(xiàn)方式是直接得到存儲(chǔ)在本地的SCL文件,接著對(duì)SCL模型進(jìn)行解析;在線(xiàn)方式是通過(guò)發(fā)送讀目錄的ACSI服務(wù)給服務(wù)器,服務(wù)器返回自身SCL模型。根據(jù)數(shù)據(jù)模型,得到含路徑名和功能約束參數(shù)的對(duì)象,將對(duì)象和ACSI服務(wù)映射為MMS對(duì)象和服務(wù)。MMS編碼采用ASN.1的基本編碼規(guī)則(basic encoding rules,BER),對(duì)得到的MMS的域、變量、數(shù)據(jù)類(lèi)型、服務(wù)等進(jìn)行編碼。MMS服務(wù)底層使用TCP/IP協(xié)議,用Socket輸出流把編碼數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
Agent之間通信使用的是基于FIPA協(xié)議的語(yǔ)言。JADE為了方便Agent之間交互,提供了一些框架,如協(xié)商,拍賣(mài),任務(wù)代理等。把Agent技術(shù)與IEC 61850結(jié)合目的是把IED設(shè)備封裝為Agent,使多Agent系統(tǒng)的分布性、協(xié)作性等滿(mǎn)足變電站的需要,同時(shí),在IED設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了Agent的優(yōu)勢(shì)。在各IED設(shè)備組成的多Agent系統(tǒng)中,Agent之間處于平等地位,Agent根據(jù)自身的行為程序?qū)崿F(xiàn)自治。后文的輪詢(xún)Agent協(xié)調(diào)Agen之間的通信,當(dāng)自身不能滿(mǎn)足需求時(shí),通過(guò)輪詢(xún)Agent與其他Agent通信,共享自身的信息,獲取區(qū)域或全局信息,經(jīng)過(guò)決策分析,給相關(guān)Agent發(fā)送控制命令或參數(shù)。Agent管理平臺(tái)參考模型如圖3所示。它包括Agent管理系統(tǒng)(agent management system,AMS)、目錄服務(wù)(directory facilitator,DF)和信息傳輸服務(wù)(message transport service,MTS),所有這三個(gè)組成都在A(yíng)gent平臺(tái)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)激活。當(dāng)把IED設(shè)備封裝為Agent,就可以與Agent一樣,當(dāng)Agent的AID(agent identifier)的標(biāo)識(shí)符為唯一時(shí),在創(chuàng)建時(shí)即可在A(yíng)MS上注冊(cè)。此時(shí),其他Agent就可以通過(guò)DF服務(wù)發(fā)現(xiàn)這個(gè)Agent。由于A(yíng)gent通信只需要確定對(duì)方的AID標(biāo)識(shí)即可,因此,當(dāng)設(shè)備檢修或更新信息后,用原來(lái)AID注冊(cè),就可以被其他Agent識(shí)別并可以互相通信,這增強(qiáng)了IEC 61850的互操作性。如圖4所示,為Agent與IEC 61850結(jié)合的通信流程圖。首先通過(guò)SetUp()方法創(chuàng)建Agent,在A(yíng)MS上創(chuàng)建成功后,就可以把IED設(shè)備封裝為Agent,Agent之間通過(guò)GUID確定通信對(duì)象。因此,把IED設(shè)備封裝為Agent后,ICD文件不需要重新配置,即可由GUID確定對(duì)象,增強(qiáng)了設(shè)備間的“互操作性”。AID標(biāo)識(shí)符可以唯一確定Agent,在IEC 61850中,許多設(shè)備可能處于同一地址中,對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行操作時(shí),需要客戶(hù)端對(duì)服務(wù)器Socket連接,相同地址處不同設(shè)備對(duì)客戶(hù)端來(lái)說(shuō)無(wú)法區(qū)分,每一次對(duì)服務(wù)器設(shè)備進(jìn)行操作,都需要指明具體的哪個(gè)IED設(shè)備,IED設(shè)備的具體邏輯節(jié)點(diǎn),這影響了IEC 61850的互操作性。而Agent的標(biāo)識(shí)符是唯一確定的,將Agent接入到一個(gè)新的地址,能被唯一識(shí)別,將Agent通信技術(shù)與IEC61850結(jié)合起來(lái),可以增強(qiáng)IEC 61850的“即插即用”的特性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于紅外圖像處理的變電設(shè)備熱故障自動(dòng)診斷方法[J]. 王小芳,康琛,程宏波,曾晗,辛建波,紀(jì)清照. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]基于多智能體遷移強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的電力系統(tǒng)最優(yōu)碳–能復(fù)合流求解[J]. 陳藝璇,張孝順,郭樂(lè)欣,余濤. 高電壓技術(shù). 2019(03)
[3]列車(chē)運(yùn)行建模與速度控制方法綜述[J]. 楊輝,付雅婷. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]基于IEC 61850和MAS的ADN信息通信技術(shù)研究[J]. 張京倫,馬永紅,王申. 廣東電力. 2017(11)
[5]基于繼電保護(hù)隱藏故障的系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 高斯泊,董博. 電測(cè)與儀表. 2017(22)
[6]基于多智能體的交流微網(wǎng)電流保護(hù)研究[J]. 翁利國(guó),練德強(qiáng),譚卓強(qiáng),湯霄. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(15)
[7]交直流混合電網(wǎng)的多智能體自律分散控制[J]. 高揚(yáng),艾芊,郝然,張昭丞,Muhammad Yousif. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[8]繼電保護(hù)的柔性動(dòng)作特性[J]. 柳煥章,王德林,周澤昕. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(13)
[9]計(jì)及保護(hù)和斷路器動(dòng)作不確定性的隱性故障檢測(cè)模型[J]. 田園,胡炎. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(09)
[10]基于IEC 61850的主動(dòng)配電網(wǎng)故障自恢復(fù)多代理系統(tǒng)[J]. 劉丹丹,段斌,王俊,蘇永新. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(09)
本文編號(hào):3626056
【文章來(lái)源】:華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,37(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
Agent發(fā)送消息的過(guò)程圖
IEC61850協(xié)議中,核心的服務(wù)是MMS服務(wù)(manufacturing message specification,MMS)。如圖2所示為MMS服務(wù)的通信過(guò)程圖。左側(cè)為客戶(hù)端,右側(cè)為服務(wù)器?蛻(hù)端設(shè)置套接字Socket的參數(shù)為服務(wù)器的IP地址和端口Port,服務(wù)器以端口Port為參數(shù),創(chuàng)建Socket,監(jiān)聽(tīng)到客戶(hù)端的連接請(qǐng)求后,建立連接?蛻(hù)端有兩種獲取服務(wù)端的SCL模型文件方式:離線(xiàn)和在線(xiàn)。獲取到SCL模型后,以Java語(yǔ)言為基礎(chǔ),利用JDOM方式實(shí)現(xiàn)對(duì)SCL文檔的解析,將SCL文檔以節(jié)點(diǎn)樹(shù)的形式顯示出來(lái)[14]。離線(xiàn)方式是直接得到存儲(chǔ)在本地的SCL文件,接著對(duì)SCL模型進(jìn)行解析;在線(xiàn)方式是通過(guò)發(fā)送讀目錄的ACSI服務(wù)給服務(wù)器,服務(wù)器返回自身SCL模型。根據(jù)數(shù)據(jù)模型,得到含路徑名和功能約束參數(shù)的對(duì)象,將對(duì)象和ACSI服務(wù)映射為MMS對(duì)象和服務(wù)。MMS編碼采用ASN.1的基本編碼規(guī)則(basic encoding rules,BER),對(duì)得到的MMS的域、變量、數(shù)據(jù)類(lèi)型、服務(wù)等進(jìn)行編碼。MMS服務(wù)底層使用TCP/IP協(xié)議,用Socket輸出流把編碼數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
Agent之間通信使用的是基于FIPA協(xié)議的語(yǔ)言。JADE為了方便Agent之間交互,提供了一些框架,如協(xié)商,拍賣(mài),任務(wù)代理等。把Agent技術(shù)與IEC 61850結(jié)合目的是把IED設(shè)備封裝為Agent,使多Agent系統(tǒng)的分布性、協(xié)作性等滿(mǎn)足變電站的需要,同時(shí),在IED設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了Agent的優(yōu)勢(shì)。在各IED設(shè)備組成的多Agent系統(tǒng)中,Agent之間處于平等地位,Agent根據(jù)自身的行為程序?qū)崿F(xiàn)自治。后文的輪詢(xún)Agent協(xié)調(diào)Agen之間的通信,當(dāng)自身不能滿(mǎn)足需求時(shí),通過(guò)輪詢(xún)Agent與其他Agent通信,共享自身的信息,獲取區(qū)域或全局信息,經(jīng)過(guò)決策分析,給相關(guān)Agent發(fā)送控制命令或參數(shù)。Agent管理平臺(tái)參考模型如圖3所示。它包括Agent管理系統(tǒng)(agent management system,AMS)、目錄服務(wù)(directory facilitator,DF)和信息傳輸服務(wù)(message transport service,MTS),所有這三個(gè)組成都在A(yíng)gent平臺(tái)啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)激活。當(dāng)把IED設(shè)備封裝為Agent,就可以與Agent一樣,當(dāng)Agent的AID(agent identifier)的標(biāo)識(shí)符為唯一時(shí),在創(chuàng)建時(shí)即可在A(yíng)MS上注冊(cè)。此時(shí),其他Agent就可以通過(guò)DF服務(wù)發(fā)現(xiàn)這個(gè)Agent。由于A(yíng)gent通信只需要確定對(duì)方的AID標(biāo)識(shí)即可,因此,當(dāng)設(shè)備檢修或更新信息后,用原來(lái)AID注冊(cè),就可以被其他Agent識(shí)別并可以互相通信,這增強(qiáng)了IEC 61850的互操作性。如圖4所示,為Agent與IEC 61850結(jié)合的通信流程圖。首先通過(guò)SetUp()方法創(chuàng)建Agent,在A(yíng)MS上創(chuàng)建成功后,就可以把IED設(shè)備封裝為Agent,Agent之間通過(guò)GUID確定通信對(duì)象。因此,把IED設(shè)備封裝為Agent后,ICD文件不需要重新配置,即可由GUID確定對(duì)象,增強(qiáng)了設(shè)備間的“互操作性”。AID標(biāo)識(shí)符可以唯一確定Agent,在IEC 61850中,許多設(shè)備可能處于同一地址中,對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行操作時(shí),需要客戶(hù)端對(duì)服務(wù)器Socket連接,相同地址處不同設(shè)備對(duì)客戶(hù)端來(lái)說(shuō)無(wú)法區(qū)分,每一次對(duì)服務(wù)器設(shè)備進(jìn)行操作,都需要指明具體的哪個(gè)IED設(shè)備,IED設(shè)備的具體邏輯節(jié)點(diǎn),這影響了IEC 61850的互操作性。而Agent的標(biāo)識(shí)符是唯一確定的,將Agent接入到一個(gè)新的地址,能被唯一識(shí)別,將Agent通信技術(shù)與IEC61850結(jié)合起來(lái),可以增強(qiáng)IEC 61850的“即插即用”的特性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于紅外圖像處理的變電設(shè)備熱故障自動(dòng)診斷方法[J]. 王小芳,康琛,程宏波,曾晗,辛建波,紀(jì)清照. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]基于多智能體遷移強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的電力系統(tǒng)最優(yōu)碳–能復(fù)合流求解[J]. 陳藝璇,張孝順,郭樂(lè)欣,余濤. 高電壓技術(shù). 2019(03)
[3]列車(chē)運(yùn)行建模與速度控制方法綜述[J]. 楊輝,付雅婷. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]基于IEC 61850和MAS的ADN信息通信技術(shù)研究[J]. 張京倫,馬永紅,王申. 廣東電力. 2017(11)
[5]基于繼電保護(hù)隱藏故障的系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J]. 高斯泊,董博. 電測(cè)與儀表. 2017(22)
[6]基于多智能體的交流微網(wǎng)電流保護(hù)研究[J]. 翁利國(guó),練德強(qiáng),譚卓強(qiáng),湯霄. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(15)
[7]交直流混合電網(wǎng)的多智能體自律分散控制[J]. 高揚(yáng),艾芊,郝然,張昭丞,Muhammad Yousif. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[8]繼電保護(hù)的柔性動(dòng)作特性[J]. 柳煥章,王德林,周澤昕. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(13)
[9]計(jì)及保護(hù)和斷路器動(dòng)作不確定性的隱性故障檢測(cè)模型[J]. 田園,胡炎. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(09)
[10]基于IEC 61850的主動(dòng)配電網(wǎng)故障自恢復(fù)多代理系統(tǒng)[J]. 劉丹丹,段斌,王俊,蘇永新. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(09)
本文編號(hào):3626056
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