基于Multi-agent的电能质量监控网络的研究

论文摘要

电能作为各行各业的基本动力能源，其质量问题受到广泛的重视。本文在深入研究电能质量问题本质的基础上，基于小波理论，采用Agent技术和数字信号处理技术，对电能质量监控和分析的理论与实践进行了较为全面的研究，通过仿真和实际系统的构建完成了与之相关的研究。 针对电能质量监测的发展趋势和协调控制中存在的问题和需求，提出了一种基于智能Agent技术的开放、主动远程电能质量监控系统结构模型。这种结构具有开放、主动性和灵活性，符合电网分布式的结构特点和电力市场发展的需求，能够满足电能质量监控系统的要求。 论文针对电能质量稳态指标和暂态指标的特点和现场的需求，提出了FFT与小波变换相结合的PQAgent检测算法。该方法可以同时兼顾对电能质量稳态指标和暂态指标的检测，可以在线地将扰动提取出来，较好地反映系统中电能质量的状况，具有很强的实时性。 深入分析了异构环境下电能质量信息共享平台的特性、目标和功能，提出了适合远程电能质量监测所需要的、基于信息共享的多Agent模型及其实现体系结构。 针对目前数据库资源异构性、多样性和自治性等特点，提出了“数据包装器”的概念，构建了一种异构数据源集成系统模型，并讨论了基于此模型的信息访问模式和访问流程。最后讨论了系统实现中的数据集成策略，实现框架及相关的主要技术。 建立了基于BDI模型的监控Agent、协调Agent和管理Agent；深入研究了Agent各功能模块的实现，讨论了多Agent系统的建立方案、运行机制及协调和协商机制，并对紧急情况下的多Agent系统控制策略进行了研究和仿真，提出了2级自治的实现。使系统具有较高的适应性、灵活性和智能性。 通过对西昌电网的仿真和分析得出：采用基于Agent的电能质量监控系统，可以很好地对电能质量的暂态和稳态指标进行控制，特别是通过各电能质量调节器之间的相互协作，可改善电网质量，提高经济效益。 基于上述理论，研究了基于多Agent电能质量监控系统的开发方法，采用面向对象的VC++作为系统软件开发的主体平台，采用基于DSP的高精度数据采集系统和数据库前后台的管理方式。由于在系统中采用了Agent技术，

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 电能质量的基本问题
• 1.2.2 电能质量监测技术研究进展
• 1.2.3 电能质量问题的解决手段研究现状
• 1.2.4 人工智能及计算机软件技术的新发展
• 1.3 论文来源与主要内容
• 第2章 基于多Agent的电能质量监控系统
• 2.1 引言
• 2.2 电能质量监测的需求分析
• 2.2.1 电能质量的特点、监测目的和要求
• 2.2.2 电能质量监测的网络化、信息化与标准化
• 2.2.3 远程电能质量监测系统的结构框图
• 2.2.4 远程电能质量系统的服务
• 2.3 电能质量协调控制的分析
• 2.4 Agent和MAS与电能质量监控系统的关系
• 2.4.1 C／S模式的局限性
• 2.4.2 Agent和MAS与电能质量监控系统行为的联系
• 2.4.3 Agent模式的优越性
• 2.5 基于多Agent的电能质量监控系统设计
• 2.5.1 系统拓扑结构
• Agent的结构'>2.5.2 PQ_Agent的结构
• 2.6 本章小结
• Agent的信号检测算法'>第3章 PQ_Agent的信号检测算法
• 3.1 引言
• 3.2 小波变换
• 3.2.1 连续小波和离散小波变换
• 3.2.2 Mallat算法
• 3.2.3 奇异信号在小波变换下的特性
• Agent检测算法'>3.3 PQ_Agent检测算法
• 3.3.1 瞬时扰动信号的检测
• 3.3.2 基于FFT分析稳态现象
• 3.3.3 稳态电能质量指标算法
• 3.4 实际数据分析
• 3.5 本章小结
• Agent的信息共享机制'>第4章 PQ_Agent的信息共享机制
• 4.1 引言
• Agent信息共享模型结构及特点'>4.2 PQ_Agent信息共享模型结构及特点
• 4.2.1 信息共享模型结构
• 4.2.2 模型特性
• 4.3 异构数据环境下的数据集成模型
• 4.4 信息访问模型
• 4.4.1 信息Agent
• 4.4.2 主动数据服务—主动虚拟服务器
• 4.4.3 信息访问模型与流程
• 4.5 实现的几个主要问题
• 4.5.1 集成策略
• 4.5.2 实现框架
• 4.5.3 相关技术
• 4.6 本章小结
• Agent的协调控制策略'>第5章 PQ_Agent的协调控制策略
• 5.1 引言
• Agent协调控制的系统结构'>5.2 PQ_Agent协调控制的系统结构
• Agent的工作原理'>5.3 PQ_Agent的工作原理
• 5.3.1 监控Agent
• 5.3.2 协调Agent
• 5.3.3 管理Agent
• 5.4 系统运行机制
• 5.4.1 正常情况下的系统运行机制
• 5.4.2 紧急情况下无功电压控制策略
• 5.5 协调控制系统性能分析
• 5.5.1 整体运行性能分析
• 5.5.2 执行级MCA自治方式控制分析
• 5.5.3 控制系统稳定性分析
• 5.6 系统仿真
• 5.6.1 控制方案比较
• 5.6.2 对现有系统的改造
• 5.7 本章小结
• 第6章 系统设计与开发
• 6.1 软件开发方法与开发环境
• 6.2 系统应用
• 6.2.1 监测装置设计
• 6.2.2 调度中心设计
• 6.2.3 远程监测分析中心设计
• 6.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的论文及科研成果