分析后，根据中央处理Agent发送的微网电 流保护方案自适应地调整预先写入的保护判据的保护定值或者在层间通信完全中断时自 主动作切除故障； 区域控制与保护协调层包括： 区域控制Agent，负责对分布式电源的有功功率、分布式电源的无功功率、储能单元的 有功功率、储能单元的无功功率、微网电压以及微网频率进行控制，制定出控制方案； 保护协调Agent，确定微网中当主保护IED拒动或误动时最优的应扩大的微网电流保 护范围；负责对各个保护Agent进行协调管理，确定同一出线的上下级线路的保护Agent如 何配合，制定出保护协调方案； 中央处理层包括： 中央处理Agent，负责监测除中央处理Agent之外的各Agent的工作状态；参考区域控 制Agent提供的控制方案和保护协调Agent提供的保护协调方案，做出微网电流保护方案， 并反馈给智能电子设备层；在层间通信正常时对微网电流保护区域进行实时划分； 所述的中央处理Agent、区域控制Agent和保护协调Agent均配置在变电站低压侧出线 端。
2. 根据权利要求1所述的基于多Agent技术的微网广域电流保护系统，其特征在于： 系统的层与层之间采用光纤以太网进行互联；同一层中的不同Agent之间通过CAN总线进 行信息交换。
3. 采用权利要求1所述的基于多Agent技术的微网广域电流保护系统的方法，其特征 在于：包括如下步骤： 步骤1、初始化各个Agent; 步骤2、状态监测Agent实时将其所监测到的微网状态信息传递给网络拓扑Agent;所 述的微网状态信息包括：分布式电源的接入位置、分布式电源的投退状态和微网中各断路 器的开合状态；同时测量Agent也实时将微网电气量信息传递给保护Agent，所述的微网电 气量信息包括：微网的电压量、电流量、相角和频率； 步骤3、若各层间通信正常，则执行步骤4 ;若层间通信完全中断，则保护Agent采用基 于本地信息的过电流保护进行故障切除； 步骤4、根据实时的微网状态信息，网络拓扑Agent绘制实时微网网络拓扑图并传递给 区域控制Agent、保护协调Agent和中央处理Agent,同时测量Agent也实时将微网电气量 信息传递给区域控制Agent; 步骤5、根据网络拓扑Agent绘制的实时微网网络拓扑图和测量Agent的微网电气量信 息，区域控制Agent制定微网电流保护区域内分布式电源的有功功率、分布式电源的无功 功率、储能单元的有功功率、储能单元的无功功率、微网电压以及微网频率的控制方案并上 传至中央处理Agent;保护协调Agent制定微网保护协调方案并上传至中央处理Agent; 步骤6、根据网络拓扑Agent绘制的实时微网网络拓扑图、区域控制与保护协调层做出 的控制方案与保护协调方案，中央处理Agent将禁忌表引入广度搜索算法形成融合禁忌广 度搜索算法，利用该融合禁忌广度搜索算法对微网电流保护区域进行实时划分，得到微网 电流保护划分区域； 步骤7、参考区域控制与保护协调层做出的控制方案与保护协调方案，中央处理Agent作出微网电流保护方案：在划定的各微网电流保护区域内的保护Agent中均配置一套改进 的纵联电流差动保护和一套基于本地信息的过电流保护；中央处理Agent同时将该微网电 流保护方案反馈给智能电子设备层； 步骤8、当故障信息正确且完整时，通过改进的纵联电流差动保护进行故障切除； 保护Agent对测量Agent送来的微网电气量信息进行分析，并结合中央处理Agent发 送的微网电流保护方案，自适应的调整预先写入的改进的纵联电流差动保护判据的保护定 值，包括：差动电流的整定值Isetl，比率制动系数Ki、K2,DG的不稳定电流对改进的纵联电流 差动保护影响系数K3以及比率制动电流的拐点值IINT，采集线路端口的数目； 改进的纵联电流差动保护判据如下：
Ir -Iint(k2-kj) /k1k2 式中A1^为各个线路端口采集的电流量，可根据网络拓扑Agent提供的网络拓扑图来 确定采集线路端口的数目，从而自适应地调节纵联电流差动保护的判据；&、K2为比率制动 系数，IINT为比率制动电流的拐点值，Isetl为差动电流的整定值，K3是DG的不稳定电流对纵 联电流差动保护影响的系数； 步骤9、当部分故障信息缺失或故障信息错误时，主保护IED拒动或误动，则由保护协 调Agent确定微网中该拒动或者误动的IED与其相邻的IED的关联系数和保护动作特性系 数，进而构建电流保护动作范围输出函数，获得应扩大的微网电流保护范围解集，再通过蚁 群算法寻优获得最优的应扩大的微网电流保护动作范围，最后通过改进的纵联差动电流保 护进行故障切除； 根据网络拓扑Agent提供的实时网络拓扑图，保护协调Agent确定每个IED与其相邻IED的关联系数Af: 定义每个IED的动作特性糸数：
其中i= 1，2......n;k与Ajg对应，SPk= 1，2, 3 ;n为微网中IED的个数； 建立电流保护动作范围表达式如下：
并构建电流保护动作范围输出函数{FF2,F3}，其中匕，F2,F3的保护动作优先级 依次降低，匕有一个解，F2和F3均有多个解；根据F_的输出可以确定每个IED因故障信息 错误或者部分故障信息缺失，导致误动或拒动后应扩大的微网电流保护动作范围解集。
4.根据权利要求3所述的基于多Agent技术的微网广域电流保护方法，其特征在于： 所述的步骤6中利用融合禁忌广度搜索算法对微网进行实时划分得到微网电流保护划分 区域的过程，进一步包括如下步骤： 步骤6. 1、建立划分微网电流保护区域的目标函数，该函数的目标是微网中停电区域最 小化，并为该目标函数建立约束条件； 所述的目标函数为：
所述的约束条件为：
其中F(x)代表总的停电面积；化代表各划分区域的停电面积；PS代表使各个划分区域 停电面积最小的措施集；Tu代表故障信息延时时间；I^代表微网中结点i到结点j的通信 距离；C代表光速;m代表通信路径经过的结点数；tv代表单个结点的通信时间；△t代表随 机抖动延时；代表故障信息延时的给定值；B代表故障信息采集量；Pi代表通信可靠性 程度；pxi代表通信元件的可靠性；pyi代表通信元件之间线路的可靠性；pim代表通信可靠性 的给定值；i= 1，2......n,j= 1, 2......n,U代表微网母线电压； 步骤6. 2、采用广度搜索算法，并给出广度搜索的初始解，即初始的微网电流保护划分 区域，该初始解可以通过随机方法产生或者由现有的启发式方法产生； 步骤6. 3、以上述给出的约束条件为界，利用广度搜索算法从初始解开始搜索上述目标 函数的最优解； 步骤6. 4、将搜索到的局部最优解放入禁忌表中，禁忌表在每次迭代中都进行更新，下 次搜索时避开该局部最优解，并对其它的空间进行搜索，直到获得全局最优解，即满足上述 目标函数和约束条件的最优微网电流保护划分区域为止。
【专利摘要】一种基于多Agent技术的微网广域电流保护系统及方法，属于微网保护技术领域。系统划分为智能电子设备层、区域控制与保护协调层和中央处理层；智能电子设备层由微网中每个断路器上所配置的智能电子设备IED构成；每个IED均包括：状态监测Agent、测量Agent、网络拓扑Agent和保护Agent；区域控制与保护协调层包括：区域控制Agent和保护协调Agent；中央处理层包括中央处理Agent；本发明采用改进的融合禁忌广度搜索算法对微网电流保护范围进行划分，充分发挥了禁忌算法具有摆脱局部优化的优点，同时还充分利用了广度搜索算法搜索范围广、效率高的优点；采用扩大电流保护范围的方法来克服IED拒动或误动，能够正确快速的切除微网内部的故障。
【IPC分类】H02H7-26, H02J13-00
【公开号】CN104701827
【申请号】CN201510116399
【发明人】张化光, 刘鑫蕊, 谢志远, 孙秋野, 杨珺, 王智良, 黄博南, 高艺伟
【申请人】东北大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月17日