CN102130503A - 一种基于多智能体系统的配电网自愈控制方法 - Google Patents
一种基于多智能体系统的配电网自愈控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于多智能体系统的配电网自愈控制方法，包括(1)构建具有独立作用能力、能将自主进行综合配电网信息处理和决策功能于一体、能适应不同要求的各种Agent，包括局部线路自愈控制Agent、线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent和自愈控制协调Agent；(2)将上述各Agent按上级至下级的分级递阶式结构进行分级；(3)将上述各Agent分散于配电网中；(4)采用分级递阶式结构，通过通信网络将上述各Agent连成一个能够进行分工协作的整体；(5)对上述各Agent进行功能分配，实现对配电网的自愈控制。本发明兼顾了配电网自愈控制局部与全局、快速应对要求及全局自愈控制决策慢速性，能够适应包括了高、中压复杂配电网自愈控制要求。
Description
技术领域
本发明属于电力系统领域，具体涉及一种基于多智能体系统的配电网自愈控制实现方法。
技术背景
智能电网的发展对实现电网自愈控制提出了要求。一方面实现电网自愈控制是提高电网安全可靠水平必要条件，国内外重大电网事故的惨痛教训表明，建设自愈型电网有助于电网故障快速恢复并有效降低事故损失；另一方面智能配电网的建设及配电网庞大复杂为配电网自愈控制提供了客观需要：先进通信技术(设备、信道、协议)为实时数据传输提供了保障；各种信息系统通过统一的数据标准和信息平台(通过接口方式或者集成方式)实现数据的多方共享；电网参数极其完备，更新及时且统一，提供了配电网络优化运行分析的所有数据。
配电网是一个开放式的复杂系统，随着配电网规模的扩大、新能源的发展以及社会经济的发展，配电网受到越来越多因素的影响，如分布式电源、自然条件、通信系统、传感计量技术、电网装备、社会经济等，这些因素贯穿到了配电网的各个领域，影响着配电网经济运行、安全可靠甚至能源的利用效率，并且这些因素及其影响存在着不同程度的不确定性、不确知性。综合起来，配电网是一个复杂的大系统，具有规模庞大、结构复杂、功能综合、影响因素众多的特点。相对应的，其自愈控制也应采用系统控制的方法。
针对配电网实际及发展需要，本发明提出了一种基于多智能体系统的配电网自愈控制方法，Multi-Agent系统(MAS，多智能体系统)是多个Agent组成的集合，其多个Agent成员之间相互协调，相互服务，共同完成一个任务。它的目标是将大而复杂的系统建设成小的、彼此互相通信和协调的，易于管理的系统。各Agent成员之间的活动是自治独立的，其自身的目标和行为不受其它Agent成员的限制，它们通过竞争和磋商等手段协商和解决相互之间的矛盾和冲突。MAS主要研究目的是通过多个Agent所组成的交互式团体来求解超出Agent个体能力的大规模复杂问题。
发明内容
为了更好满足配电网的发展需要，本发明的目的在于提出一种基于多智能体系统的配电网自愈控制方法。本发明兼顾了配电网自愈控制局部与全局、快速应对要求及全局自愈控制决策慢速性，能够适应包括了高、中压复杂配电网自愈控制要求。
为此，本发明通过以下技术方案来实现：
一种基于多智能体系统的配电网自愈控制方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)构建具有独立作用能力、能够将自主进行综合配电网信息处理和决策功能于一体、能够适应不同要求的各种Agent，包括：局部线路自愈控制Agent、线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent和自愈控制协调Agent；
(2)将上述各Agent按照上级至下级的分级递阶式结构进行分级，所述分级递阶式结构为：局部线路自愈控制Agent为一级Agent，线路出口自愈控制Agent为二级Agent，变电站自愈控制Agent为三级Agent，自愈控制协调Agent为四级Agent，所述四级Agent是三级Agent的上级、三级Agent是二级Agent的上级，二级Agent是一级Agent的上级；
(3)将上述各Agent分散布置于配电网中；
(4)采用分级递阶式结构，通过通信网络将上述各Agent连成一个能够进行分工协作的整体；
(5)对上述各Agent进行功能分配，来实现对配电网的自愈控制：
所述局部线路自愈控制Agent对相应的局布配电系统进行局部控制；所述线路出口自愈控制Agent对相应的线路进行直接控制，并与同级相应的Agent协作，对下级的局部线路自愈控制Agent进行协调控制；所述变电站自愈控制Agent对本变电站相应的配电系统进行直接控制，并与同级相应的Agent协作，对下级的线路出口自愈控制Agent进行协调控制；所述自愈控制协调Agent对变电站自愈控制Agent进行协调控制。
其中，所述局部线路自愈控制Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent和协调控制决策Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、执行Agent、反应Agent、通信Agent和解释Agent；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agent、故障诊断Agent和状态评估Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent和状态评估Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和通信Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent或同级Agent；协调控制决策Agent对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent或上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将断开或合上开关的决策命令送往解释Agent，由解释Agent将该决策命令解释为执行Agent可识别的信息后送至执行Agent，由执行Agent进行断开或合上开关操作；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；
反应Agent将从监测Agent获得的实时信息与预先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件是，反应Agent发出动作指令，由执行Agent执行指令，进行断开或合上开关操作，同时反应Agent根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库；
所述局部线路自愈控制Agent至少包括监测模块、分析模块和决策模块，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块：快速反应模块、通信模块、解释模块、执行模块以及知识库和规则库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述快速反应模块通过反应Agent来实现；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述解释模块通过解释Agent来实现；所述执行模块通过执行Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述分析模块至少通过状态评估Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent和故障诊断Agent；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
其中，所述线路出口自愈控制Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent和协调控制决策Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、执行Agent、反应Agent、通信Agent和解释Agent；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agent、故障诊断Agent和状态评估Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent和状态评估Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和通信Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent、同级Agent或下级Agent；协调控制决策Agent对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、下级Agent或上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将断开或合上开关的决策命令发至解释Agent，由解释Agent将该决策命令解释为执行Agent可识别的信息后送至执行Agent，由执行Agent进行断开或合上开关操作；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；
反应Agent将从监测Agent获得的实时信息与预先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件是，反应Agent发出动作指令，由执行Agent执行指令，进行断开或合上开关操作，同时反应Agent根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库；
所述线路出口自愈控制Agent至少包括监测模块、分析模块和决策模块，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块：快速反应模块、通信模块、解释模块、执行模块以及知识库和规则库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述快速反应模块通过反应Agent来实现；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述解释模块通过解释Agent来实现；所述执行模块通过执行Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述分析模块至少通过状态评估Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent和故障诊断Agent；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
其中，所述变电站自愈控制Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent、协调控制决策Agent和通信Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、状态监测Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、执行Agent、反应Agent和解释Agent；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和状态监测Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和状态监测Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent和通信Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent、同级Agent或下级Agent；协调控制决策Agent对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、下级Agent或上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将断开或合上开关的决策命令发至解释Agent，由解释Agent将该决策命令解释为执行Agent可识别的信息后送至执行Agent，由执行Agent进行断开或合上开关操作；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；
反应Agent将从监测Agent获得的实时信息与预先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件是，反应Agent发出动作指令，由执行Agent执行指令，进行断开或合上开关操作，同时反应Agent根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库；
所述变电站自愈控制Agent至少包括监测模块、分析模块、决策模块、通信模块以及知识库和规则库，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块：快速反应模块、解释模块、执行模块、数据库、设备管理库和运行管理库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述快速反应模块通过反应Agent来实现；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述解释模块通过解释Agent来实现；所述执行模块通过执行Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述数据库存储采集到的变电站历史信息和同类型变电站的对比信息；所述设备管理库存储本变电站的设备信息，所述运行管理库存储整个自愈控制系统的运行信息；所述分析模块至少通过状态评估Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和状态监测Agent；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
其中，所述变电站自愈控制Agent分解为：
变电站设备自愈控制Agent，用于执行一座变电站自愈功能；和
变电站自愈控制协调Agent，用于协调一座变电站设备自愈控制功能、协调一座变电站馈出线路的线路出口自愈控制功能或协调一座变电站馈出线路的局部线路自愈控制功能；
所述分级递阶式结构为：局部线路自愈控制Agent为一级Agent，线路出口自愈控制Agent和变电站设备自愈控制Agent为二级Agent，变电站自愈控制协调Agent为三级Agent，自愈控制协调Agent为四级Agent，所述四级Agent是三级Agent的上级、三级Agent是二级Agent的上级，二级Agent是一级Agent的上级。
其中，所述自愈控制协调Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent、协调控制决策Agent、通信Agent、人机对话Agent、数据库管理Agent以及知识库和规则库管理Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、状态监测Agent、仿真决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent和仿真决策Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent和仿真决策Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、仿真决策Agent、通信Agent和人机对话Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent或人机对话Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent、同级Agent或下级Agent；协调控制决策Agent将人机对话Agent需要的信息送至人机对话Agent，并对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、下级Agent、上级Agent或人机对话Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将人机对话Agent需要的信息送至人机对话Agent；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；人机对话Agent实现人机对话；
数据库管理Agent实现对电网历史数据的管理；知识库和规则库管理Agent实现对自愈控制知识和规则的管理；
所述自愈控制协调Agent至少包括监测模块、分析模块、决策模块、通信模块、人机对话模块、数据库以及知识库和规则库，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块：设备管理库和运行管理库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述数据库存储采集到的变电站历史信息和同类型变电站的对比信息；所述设备管理库存储本变电站的设备信息，所述运行管理库存储整个自愈控制系统的运行信息；所述信息分析处理模块至少通过状态评估Agent实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、状态监测Agent和仿真决策Agent ；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
本发明的自愈控制方法具有以下优点：
(1)控制递阶。采取“上级-下级”的分级递阶式控制结构，其中各分散的局部线路自愈控制Agent，分别对相应的子系统进行局部控制；各线路出口自愈控制Agent对相应的子系统进行直接控制，并对相应的局部线路自愈控制Agent进行协调控制；各变电站自愈控制Agent对相应的子系统进行直接控制，并对相应的线路出口自愈控制Agent进行协调控制；自愈控制协调Agent对变电站自愈控制Agent进行协调控制。
(2)监测递阶。分散的局部线路自愈控制Agent，分别监测对相应的局部配电系统；各线路出口自愈控制Agent分别监测对相应的中压或高压出线回路；各变电站自愈控制Agent分别监测相应的变电站及其二次侧出线；而自愈控制协调Agent则监测整个配电系统。上级Agent可获得相应下级Agent监测的所有数据，并可获得经下级Agent处理过的信息。
(3)递阶信息流。信息传递以协调级Agent-变电站自愈控制Agent-线路出口自愈控制Agent-局部线路自愈控制Agent之间的纵向递阶传递为主，传递的信息包括监测信息、上级对下级的指令及下级对上级的报告等。
(4)分程协调。线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent及自愈控制协调Agent均分为长程协调和短程协调。长程协调包括战略协调、相对较长周期协调以及全局协调，短程协调包括方案/措施协调、相对较短周期协调以及局部协调。
(5)分层局控。按功能分层控制。
(6)全局反馈。协调级、中间级Agent可直接获得电网的全局信息，并可获得经线路出口自愈控制Agent、低层Agent上报的信息，可以有效提高控制的有效性、快速性。
(7)同级通信。主要是变电站自愈控制Agent间通信、线路出口自愈控制Agent间的通信，局部线路自愈控制Agent间通信则相对较少。
各级Agent对应装置/位置/供电系统如下：
(1)局部线路自愈控制Agent对应110kV及以下线路上(变电站之外)的监测、控制等装置。35kV-110kV线路主要对应数字化线路上安装设备。10-20kV线路上主要对应配电站、分段开关、分支开关、配电变压器、分布式电源/微网/储能装置等处，监测、控制相应的装置、局部配电系统。
(2)线路出口自愈控制Agent对应110kV及以下线路，对应变电站的各回线路出线(开关柜、出线开关装置)，负责对应回路的监测、控制及该回路上局部线路自愈控制Agent的协调、控制。
(3)变电站自愈控制Agent对应变电站，通常安装于变电站内，负责变电站及进、出线的监测、控制及线路出口自愈控制Agent的协调、控制。
变电站自愈控制可以单独或与线路出口自控制Agent一起组成智能变电站的控制中枢。
(4)协调级Agent对应调度、集控站，通常与调度自动化安装于相同地点，负责配电网的监测、控制及各变电站自愈控制Agent的协调、控制，并负责辅助决策、人机对话等。
附图说明
图1给出了各级Agent联接及协调关系。
图2给出了局部线路自愈控制Agent的模型，其中图2(a)给出了局部线路自愈控制Agent控制原理图，图2(b)给出了局部线路自愈控制Agent各子Agent间的关联图。
图3给出了线路出口自愈控制Agent的模型，其中图3(a)给出了线路出口自愈控制Agent控制原理图，图3(b)给出了线路出口自愈控制Agent各子Agent间的关联图。
图4给出了变电站自愈控制Agent的模型，其中图4(a)给出了变电站自愈控制Agent控制原理图，图4(b)给出了变电站自愈控制Agent各子Agent间的关联图。
图5给出了自愈控制协调Agent的模型，其中图5(a)给出了自愈控制协调Agent控制原理图，图5(b)给出了自愈控制协调Agent各子Agent间的关联图。
图6给出了将变电站自愈控制Agent分解为变电站设备自愈控制Agent和变电站自愈控制协调Agent后各级Agent联接及协调关系。
图7给出了自愈控制功能层次结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的基于多智能体(M-Agent)系统的配电网自愈控制方法作进一步详细的说明。
(1)构建具有独立作用能力、能够自主进行综合配电网信息处理、决策等功能于一体、适应不同要求的多种Agent，包括：
执行局部线路段、配电台区、微网等自愈控制功能Agent的局部线路自愈控制Agent，执行、协调一条或多条线路自愈控制功能Agent的线路出口自愈控制Agent，执行、协调一座及其馈出线路的线路出口自愈控制Agent、局部线路自愈控制Agent的变电站自愈控制Agent，执行、协调多座变电站及其馈出线路或区域配电系统自愈控制功能Agent的自愈控制协调Agent；
(2)将上述各Agent按照上级至下级的分级递阶式结构进行分级，所述分级递阶式结构为：局部线路自愈控制Agent为一级Agent，线路出口自愈控制Agent为二级Agent，变电站自愈控制Agent为三级Agent，自愈控制协调Agent为四级Agent，所述四级Agent是三级Agent的上级、三级Agent是二级Agent的上级，二级Agent是一级Agent的上级；
(3)将上述各Agent分散布置于配电网中；所述配电网的各区域可以是电网调度中心、机构处、变电站、配电站或开关站等处，也可以使配电线路的分段或分支等。
局部线路自愈控制Agent放置于配电线路的分段、分支等处，线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent放置于变电站，自愈协调Agent放置于调度中心、集控中心等处。
(4)采用“上级-下级”的分级递阶式结构，通过通信网络将上述各Agent组织成一个能够进行分工协作的整体；通信网络可以为有线或无线，有线可以采用光纤或光缆等，无线可以采用以太网等；
二级及以上Agent可以没有下级，如一个线路出口自愈控制Agent可以不与任何局部线路自愈控制Agent相关联。同级Agent间的通信不是必需的，但线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent需要与所管辖的线路/变电站具有联络、互供关系的线路/变电站的同级自愈控制Agent进行直接或间接通信。
(5)各Agent通过分工协作进行配电网的自愈控制。
局部线路自愈控制Agent对相应的局布配电系统进行局部控制；线路出口自愈控制Agent对相应的线路进行直接控制，并与同级相应的Agent协作，对下级局部线路自愈控制Agent进行协调控制；变电站自愈控制Agent对本变电站相应的配电系统进行直接控制，并与同级相应的Agent协作，对下级线路出口自愈控制Agent进行协调控制；自愈控制协调Agent对变电站自愈控制Agent进行协调控制。
各级Agent联接及协调关系如图1所示。
下面分别对各个Agent进行详细说明：
局部线路自愈控制Agent
构建的局部线路自愈控制Agent主要由监测模块、快速反应模块、分析模块、通信模块、决策模块、命令解释模块、执行模块以及知识库和规则库；局部线路自愈控制Agent包括但不局限以下的一种、多种或全部子Agent：监测Agent、数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、反应Agent、通信Agent、解释Agent。
局部线路自愈控制Agent模型如图2所示。图2(a)给出了局部线路自愈控制Agent控制原理图，图2(b)给出了局部线路自愈控制Agent各子Agent间的关联图。
局部线路自愈控制Agent其工作过程为：
(1)从监测模块将获得的电网实时信息同时发送至快速反应模块、分析模块和通信模块；
(2)快速反应模块将实时信息与事先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件时，快速反应模块发出动作指令，由执行模块执行指令，断开或合上开关；
(3)分析模块在接到信息后，对信息进行快速分析、处理，并将分析处理结果送到决策模块；
(4)决策模块将信息与分析处理结果进行比较，并根据预设的规则和参数做出需要动作于开关的决策命令；将信息通过通信模块发送至上级Agent，同时将动作于开关的决策命令发送至命令解释模块，将命令解释为执行模块可识别的信息后再送至执行模块，来执行断开或合上开关的动作指令；所述决策模块将收到的修改知识库和规则库信息发送至相应的知识库和规则库，决策模块对上级Agent发出的动作指令无条件执行，对同级Agent发出的协调请求进行分析处理后，再将结果反馈至该同级Agent；
(5)通信模块作为局部线路自愈控制Agent与其他Agent间的通信媒介，一方面通信模块将监测模块采集的实时信息以及决策模块发出需要外传的信息传递给相应的Agent或系统(该系统指与局部线路自愈控制Agent进行交换的配电自动化、电网信息采集等软件系统)，另一方面通信模块将其他Agent(主要是上级Agent)发来的信息传递到决策模块。通过通信模块传递来的信息主要包括同级Agent的协调信息、上级Agent修改知识库和规则库信息、上级Agent发出的动作、协调指令等。
局部线路自愈控制各子Agent的关联及相应工作过程为：
(1)分析模块主要包括数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent。数据挖掘Agent主要是对采集到的信息进行预处理，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent使用。预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent则根据数据挖掘Agent传来的信息分别、并行完成相应的功能分析，并将结果送往协调控制决策Agent。
(2)决策模块主要包括协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。其中最优化控制决策Agent通常仅装设配电站或配电变压器处。
协调控制决策模块主要负责与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、及通信Agent联络、通信，并收到的信息进行处理。将从通信Agent收到的信息经处理分送到相应的Agent，并将从其它Agent收到的需要送往上级Agent、同级Agent的信息送到通信Agent。对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制和预防控制，若需要，则将相应信息送到相应的控制Agent。
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送往协调控制决策Agent，同时将需要动作于开关的决策命令送往命令解释Agent，由解释Agent将命令解释为执行装置可识别的信息送网执行装置，断开或合上开关。
(3)监测Agent主要包括监测模块，进行电网信息的收集和传送。
(4)反应Agent将实时信息与事先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件时，反应装置发出动作指令，由执行装置执行指令，断开或合上开关。同时，根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库。
(5)通信Agent则完成前述的通信模块功能，解释Agent主要将从协调控制决策Agent收到的指令进行解析，转换为执行模块可识别的信息，并将该信息传送到执行模块置。
(6)各子Agent均采用慎思型模型，包括分析、决策、知识库、通信等四个模块。
(7)反应Agent属于快速反应自愈保护，相当于现有系统的二次保护，如过电流保护、过电压保护、漏电保护等。
局部线路自愈控制Agent主要功能包括但不局限于以下功能的一种或多种：
(1)局部系统、设备的状态评估
(2)局部系统、设备的事故预警
(3)局部系统、设备的故障诊断
(4)局部系统、设备的状态检修
(5)局部系统、设备的预防控制
(6)局部系统、设备的紧急控制
(7)局部系统、设备的供电恢复控制
(8)局部系统、设备的优化运行控制
(9)上级Agent的指令执行
(10)同级Agent的协调控制
线路出口自愈控制Agent
构建的线路出口自愈控制Agent主要由监测模块、快速反应模块、分析模块、通信模块、决策模块、命令解释模块、执行模块以及知识库和规则库等模块组成，线路出口自愈控制Agent包括但不局限以下的一种、多种或全部子Agent：监测Agent、数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、反应Agent、通信Agent、解释Agent。
线路出口自愈控制Agent模型如图3所示。图3(a)给出了线路出口自愈控制Agent控制原理图，图3(b)给出了线路出口自愈控制Agent各子Agent间的关联图。
线路出口自愈控制Agent的工作过程为：
(1)从监测模块将获得的电网实时信息同时发送至快速反应模块、分析模块和通信模块，并从下级Agent获得下级Agent的电网状态、决策和数据挖掘信息；
(2)快速反应模块将实时信息与预先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件时，快速反应模块发出动作指令，由执行装置执行指令，断开或合上开关；
(3)分析模块在接到信息后，对该信息进行快速分析和处理，并将分析处理结果发送至决策模块；
(4)决策模块根据预设的规则、参数，与分析结果进行比较，并做出决策。将信息通过通信模块送到上级Agent；同时将需要动作于本地开关的决策命令送往命令解释模块，由解释模块将命令解释为执行模块可识别的信息送网执行模块，断开或合上开关。将需要下级Agent执行的控制、操作发给相应的下级Agent。将收到的修改知识库和规则库信息发往相应的知识库和规则库；对上级发出的指令无条件执行；对同级Agent的协调请求进行分析、处理，并将结果反馈至相应的同级Agent。
(5)通信模块作为线路出口自愈控制Agent与其他Agent间的通信媒介，一方面将监测模块采集的实时信息以及决策模块发出需要外传的信息传递给相应的Agent或系统(该系统指与局部线路自愈控制Agent进行交换的配电自动化、电网信息采集等软件系统)，另一方面将其他Agent(主要是上级Agent、下级Agent)发来的信息传递至决策模块。通过通信模块传递来的信息主要包括同级Agent的协调信息、上级Agent修改知识库和规则库信息、上级Agent发出的动作及协调指令、下级Agent传送的信息等，通信模块传出的信息主要包括对下级Agent的指令、对上级Agent的信息等。
线路出口自愈控制各子Agent的关联及相应工作过程为：
(1)分析模块主要包括数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent。数据挖掘Agent主要是对采集到的信息进行预处理，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent使用。预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent则根据数据挖掘Agent传来的信息分别、并行完成相应的功能分析，并将结果送往协调控制决策gent。
(2)决策模块主要包括协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
协调控制决策模块主要负责与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、及通信Agent联络、通信，并收到的信息进行处理。将从通信Agent收到的信息经处理分送到相应的Agent，并将从其它Agent收到的需要送往上级Agent、同级Agent、下级Agent的信息送到通信Agent。对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、下级Agent、上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制和预防控制，若需要，则将相应信息送到相应的控制Agent。
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送往协调控制决策Agent，同时将需要动作于开关的决策命令送往命令解释Agent，由解释Agent将命令解释为执行装置可识别的信息送网执行装置，断开或合上开关。
(3)监测Agent主要包括监测装置，进行电网信息的收集和传送。
(4)反应Agent将实时信息与事先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件时，反应装置发出动作指令，由执行装置执行指令，断开或合上开关。同时，根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库。
(5)通信Agent则完成前述的通信模块功能，解释Agent主要将从协调控制决策Agent收到的指令进行解析，转换为执行装置可识别的信息，并将该信息传送到执行装置。
(6)各子Agent均采用慎思型模型，包括分析、决策、知识库、通信等四个模块。
(7)反应Agent属于快速反应自愈保护，相当于现有系统的二次保护，如过电流保护、过电压保护、重合闸保护等。
线路出口自愈控制Agent主要功能包括但不局限于以下功能的一种或多种：
(1)整条线路及所属设备的状态评估
(2)整条线路及所属设备的事故预警
(3)整条线路及所属设备的故障诊断
(4)整条线路及所属设备的状态检修
(5)整条线路及所属设备的预防控制
(6)整条线路及所属设备的紧急控制
(7)整条线路及所属设备的供电恢复控制
(8)整条线路及所属设备的优化运行控制
(9)上级Agent的指令执行
(10)下级Agent的协调
(11)同级Agent的协调控制，特别是与本线路组成环网线路的Agent的协调控制。
变电站自愈控制Agent
构建的变电站自愈控制Agent主要由监测模块、快速反应模块、分析模块、通信模块、决策模块、命令解释模块、执行模块、知识库和规则库、数据库、设备管理库和运行管理库等模块组成，变电站自愈控制Agent包括但不局限于以下的一种、多种或全部子Agent：监测Agent、数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、反应Agent、通信Agent、解释Agent、仿真Agent、数据库管理Agent、知识库和规则库Agent、人机对话Agent。
变电站自愈控制Agent模型如图4所示。图4(a)给出了变电站自愈控制Agent控制原理图，图4(b)给出了变电站自愈控制Agent各子Agent间的关联图。
变电站自愈控制Agent工作过程为：
(1)从监测模块获得电网实时信息，信息同时送往快速反应模块、分析模块和通信模块，并从下级Agent及变电站自动化获得信息。
(2)快速反应模块将实时信息与事先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件时，反应装置发出动作指令，由执行模块执行指令，断开或合上开关。
(3)分析模块在接到信息后，对信息进行快速分析、处理，并将分析处理结果送到决策模块。
(4)决策模块根据预设的规则、参数，与分析结果进行比较，并做出决策。将信息通过通信模块送到上级Agent；同时将需要动作于本地开关的决策命令送往命令解释模块，由解释模块将命令解释为执行模块可识别的信息送至执行模块，断开或合上开关。将需要下级Agent执行的控制、操作发给相应的下级Agent。将收到的修改知识库和规则库信息发往相应的知识库和规则库；对上级发出的指令无条件执行；对同级Agent的协调请求进行分析、处理，并将结果反馈至相应的同级Agent；对知识库和规则库、数据库进行修改、访问。从运行管理库、设备管理库获得相应信息，并将变电站运行信息反馈至运行管理库。
(5)通信模块则是变电站自愈控制Agent与其它Agent的通信媒介，一方面将监测模块采集的信息及决策模块发出需要外传的信息传递给相应的Agent或系统(该系统指与局部线路自愈控制Agent进行交换的配电自动化、电网信息采集等软件系统)，另一方面将其它Agent(主要是上级Agent、下级Agent)发来的信息传递到决策模块。通过通信模块传递来的信息主要包括同级Agent的协调信息、上级Agent修改知识库和规则库信息、上级Agent发出的动作及协调指令、下级Agent传送的信息等，通信模块传出的信息主要包括对下级Agent的指令、对上级Agent的信息等。
(6)数据库存储采集到的变电站历史信息，以及同类型变电站的对比信息。
(7)设备管理库存储本变电站的设备信息，运行管理库存储整个自愈控制系统的运行信息。设备管理库、运行管理库可以从其它系统获得。
(8)35kV、66kV与110kV变电站的变电站自愈控制Agent同级。
变电站自愈控制各子Agent的关联及相应工作过程为：
(1)分析模块主要包括数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent。数据挖掘Agent主要是对采集到的信息进行预处理，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent使用。预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent则根据数据挖掘Agent传来的信息分别、并行完成相应的功能分析，并将结果送往协调控制决策Agent。
(2)决策模块主要包括协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
协调控制决策模块负责与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent及通信Agent联络、通信，并将收到的信息进行处理。将从通信Agent收到的信息经处理分送到相应的Agent，并将从其它Agent收到的需要送往上级Agent、同级Agent、下级Agent的信息送到通信Agent。对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、下级Agent、上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制和预防控制，若需要，则将相应信息送到相应的控制Agent。
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送往协调控制决策Agent，同时将需要动作于开关的决策命令送往命令解释Agent，由解释Agent将命令解释为执行装置可识别的信息送网执行装置，断开或合上开关。
(3)监测Agent主要包括监测装置，进行电网信息的收集和传送。
(4)反应Agent将实时信息与事先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件时，反应装置发出动作指令，由执行装置执行指令，断开或合上开关。同时，根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库。
(5)通信Agent则完成前述的通信模块功能，解释Agent主要将从协调控制决策Agent收到的指令进行解析，转换为执行装置可识别的信息，并将该信息传送到执行装置。
(6)各子Agent均采用慎思型模型，包括分析、决策、知识库、通信等四个模块。
(7)反应Agent属于快速反应自愈保护，相当于现有系统的二次保护，如过电流保护、过电压保护、重合闸保护等。
变电站自愈控制Agent主要功能包括但不局限于以下功能的一种或多种：
(1)变电站、变电站所属设备及变电站出线系统的状态评估
(2)变电站、变电站所属设备及变电站出线系统的事故预警
(3)变电站、变电站所属设备及变电站出线系统的故障诊断
(4)变电站所属设备的状态检修
(5)变电站、变电站所属设备及变电站出线系统的预防控制
(6)变电站、变电站所属设备及变电站出线系统的紧急控制
(7)变电站、变电站所属设备及变电站出线系统的供电恢复控制
(8)变电站、变电站所属设备及变电站出线系统的优化运行控制
(9)上级Agent的指令执行
(10)下级Agent的协调
(11)同级Agent的协调控制，特别是与本变电站有联络变电站Agent的协调控制。自愈控制协调Agent
构建的自愈控制协调Agent主要由所述自愈控制协调Agent包括监测模块、分析模块、通信模块、决策模块、知识库和规则库、数据库、人机对话模块、设备管理库以及运行管理库等模块组成，自愈控制协调Agent包括但不局限于以下的一种、多种或全部子Agent：监测Agent、数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、反应Agent、通信Agent、解释Agent、仿真Agent、数据库管理Agent、知识库和规则库Agent、人机对话Agent。
自愈控制协调Agent位于区域电网调度、控制中心，监测、控制全区供电系统。自愈控制协调Agent模型如图5所示。图5(a)给出了自愈控制协调Agent控制原理图，图5(b)给出了自愈控制协调Agent各子Agent间的关联图。
自愈控制协调Agent工作过程为：
(1)从监测模块及调度自动化、配电自动化、变电站自动化等系统获得电网实时信息，并从下级Agent获得下级Agent的电网状态、决策及数据挖掘信息。
(2)分析模块在接到信息后，对信息进行快速分析、处理，并将分析处理结果送到决策模块。
(3)决策模块根据预设的规则、参数，与分析结果进行比较，并做出决策。将信息通过通信模块送到上级Agent；将需要下级Agent执行的控制、操作发给相应的下级Agent。将收到的修改知识库和规则库信息发往相应的知识库和规则库；对上级发出的指令无条件执行；对同级Agent的协调请求进行分析、处理，并将结果反馈至相应的同级Agent；对知识库和规则库、数据库进行修改、访问。从运行管理库、设备管理库获得相应信息，并将变电站运行信息反馈至运行管理库。
(4)决策模块通过人机对话模块实现自愈控制系统与人的交流、沟通，向操作员提供必要的信息，并接受操作员的指令，对操作员权限内的指令无条件执行。
(5)通信模块则是变电站自愈控制Agent与其它Agent的通信媒介，一方面将监测模块采集的信息及决策模块发出需要外传的信息传递给相应的Agent或系统(该系统指与局部线路自愈控制Agent进行交换的配电自动化、电网信息采集等软件系统)，另一方面将其它Agent(主要是上级Agent、下级Agent)发来的信息传递到决策模块。通过通信模块传递来的信息主要包括同级Agent的协调信息、上级Agent修改知识库和规则库信息、上级Agent发出的动作及协调指令、下级Agent传送的信息等，通信哦快传出的信息主要包括对下级Agent的指令、对上级Agent的信息等。
(6)数据库存储采集到的区域供电系统历史信息，以及同类型供电系统的对比信息。
(7)设备管理库存储本区域供电系统的设备信息，运行管理库存在全系统的运行信息。设备管理库、运行管理库可以从其它系统获得。
自愈控制协调各子Agent的关联及相应工作过程为：
(1)分析模块主要包括数据挖掘Agent以及预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、仿真决策Agent。数据挖掘Agent主要是对采集到的信息进行预处理，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、仿真决策Agent使用。预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、仿真决策Agent则根据数据挖掘Agent传来的信息分别、并行完成相应的功能分析，并将结果送往协调控制决策gent。
(2)决策模块主要包括协调控制决策Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
协调控制决策模块负责与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、仿真决策Agent、通信Agent及人机对话Agent联络、通信，并将收到的信息进行处理。将从通信Agent、人机对话Agent收到的信息经处理分送到相应的Agent，并将从其它Agent收到的需要送往上级Agent(此处的上级Agent指上级调度、上级部门)、同级Agent、下级Agent的信息送到通信Agent，将需要提交人机对话Agent的信息提交人机对话Agent。对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、下级Agent、上级Agent、人机对话Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制和预防控制，若需要，则将相应信息送到相应的控制Agent。
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送往协调控制决策Agent，同时将人机对话Agent需要的信息送往人机对话Agent。
(3)监测Agent主要包括监测装置，进行电网信息的收集和传送。
(4)人机对话Agent实现人机对话。
(5)通信Agent则完成前述的通信模块功能，解释Agent主要将从协调控制决策Agent收到的指令进行解析，转换为执行装置可识别的信息，并将该信息传送到执行装置。
(6)数据库管理Agent、知识库和规则库管理Agent分别实现对电网历史数据、自愈控制知识及规则的管理。
(7)各子Agent均采用慎思型模型，包括分析、决策、知识库、通信等四个模块。
自愈控制协调Agent主要功能包括但不局限于以下功能的一种或多种：
(1)全系统的状态评估
(2)全系统的事故预警
(3)全系统的故障诊断
(4)全系统的状态检修
(5)全系统的预防控制
(6)全系统的紧急控制
(7)全系统的供电恢复控制
(8)全系统的优化运行控制
(9)上级Agent的指令执行
(10)下级Agent的协调
(11)同级Agent的协调控制
(12)实现人机对话
本发明还可以将变电站自愈控制Agent分解为变电站设备自愈控制Agent和变电站自愈控制协调Agent，各级Agent的联接及协调关系如图6所示：
(1)构建具有独立作用能力、能够将自主进行综合配电网信息处理和决策功能于一体、能够适应不同要求的各种Agent，包括：局部线路自愈控制Agent、线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent和自愈控制协调Agent，所述变电站自愈控制Agent包括：
变电站设备自愈控制Agent，用于执行一座变电站自愈功能；和
变电站自愈控制协调Agent，用于协调一座变电站设备自愈控制功能、协调一座变电站馈出线路的线路出口自愈控制功能或协调一座变电站馈出线路的局部线路自愈控制功能，
(2)将上述各Agent按照上级至下级的分级递阶式结构进行分级，所述分级递阶式结构为：局部线路自愈控制Agent为一级Agent，线路出口自愈控制Agent和变电站设备自愈控制Agent为二级Agent，变电站自愈控制协调Agent为三级Agent，自愈控制协调Agent为四级Agent，所述四级Agent是三级Agent的上级、三级Agent是二级Agent的上级，二级Agent是一级Agent的上级；
(3)将上述各Agent分散布置于配电网中；
局部线路自愈控制Agent放置于配电线路的分段、分支、配电站等处，线路出口自愈控制Agent、变电站设备自愈控制Agent和变电站自愈控制协调Agent放置于变电站，自愈协调Agent放置于调度中心、集控中心等处。
(4)采用分级递阶式结构，通过通信网络将上述各Agent连成一个能够进行分工协作的整体；
(5)对上述各Agent进行功能分配，来实现对配电网的自愈控制：
局部线路自愈控制Agent对相应的局布配电系统进行局部控制；线路出口自愈控制Agent对相应的线路进行直接控制，并与同级的线路出口自愈控制Agent协作，对下级的局部线路自愈控制Agent进行协调控制；变电站设备自愈控制Agent实现对变电站内主变或开关的自愈控制(不含变电站进出线)；变电站自愈控制协调Agent对本变电站相应的配电系统进行直接控制，并与同级的其他变电站自愈控制协调Agent协作、对下级的变电站设备自愈控制Agent和线路出口自愈控制Agent进行协调控制；自愈控制协调Agent对变电站自愈控制Agent进行协调控制。
变电站设备自愈控制Agent、变电站自愈控制协调Agent与变电站自自愈控制Agent实施方式类同。
各级Agent的协调
不同级Agent间的协调遵循上级指导下级、下级服从上级，局部服从整体、整体指导局部、区域自治的原则。
(1)各级Agent区域自治，即各Agent对于管辖范围内的各类事务具有自治权，上级Agent的指令需要通过区域Agent执行，各级Agent只服从直接上级，对其它Agent的指令可不执行。对同级Agent的请求可协商解决。
(2)局部线路自愈控制Agent服从线路出口自愈控制Agent，需要将本区域的日常性事务上报上级线路出口自愈控制Agent，并将超出本Agent能力的事务请求上级协调、指示。
(3)线路出口自愈控制Agent服从变电站自愈控制Agent，需要将本区域的事务上报上级变电站自愈控制Agent，并将超出本Agent能力的事务请求上级协调、指示。同时，指导、协调所管辖的各局部线路自愈控制Agent。
(4)变电站自愈控制Agent服从自愈控制协调Agent，需要将本区域的事务上报上级自愈控制协调Agent，并将超出本Agent能力的事务请求上级协调、指示。同时，指导、协调所管辖的各线路出口自愈控制Agent。
(5)自愈控制协调Agent服从上级及操作人员指令，需要将本区域的事务上报，并将超出本Agent能力的事务请求上级及操作人员的协调、指示。同时，指导、协调所管辖的各变电站自愈控制Agent。
不同应用功能的协调
按照应用功能，将自愈控制功能分为6个功能层次，分别为直接控制、最优化控制、风险预防控制、紧急控制、恢复控制及协调控制，其中最优化控制、风险预防控制、紧急控制、恢复控制分别对应电网的不同运行状态。
(1)直接控制对应电网的二次保护及操作设备，是自愈控制的快速反应和各应用功能的操作指令操行层。
(2)最优化控制对应电网的正常运行状态，是电网的常态控制。当电网处于正常运行状态时，最优化控制通过仿真、优化，提出电网的更经济、更安全可靠的运行方式，并通过直接控制将电网调整到优化运行状态。
(3)风险/预防控制是电网介于故障与正常运行状态之间时，采取使电网恢复到正常运行状态或者减少电网事故发生范围的控制措施。主要针对过负荷、过热、过电压、设备隐故障以及即将发生的自然灾害等风险运行状态进行控制。
(4)紧急控制是故障发生过程中采用的自愈控制措施。对于发生过程极短的故障，紧急控制通常由直接控制完成。对于发生过程相对较长的故障，紧急控制根据事故发展变化的不同情况、不同阶段，采取相应的措施避免事故的恶化、减少事故影响范围。
(5)恢复控制是电网事故后采取的减少停电损失、快速恢复供电的自愈控制措施。对局部临时性故障的恢复，一般可通过重合闸、开关快速关合实现；对于局部非临时性故障，一般需要进行负荷的转移、转供；对于大面积事故，需要综合考虑社会影响、用户重要程度、负荷分布等多种因素，有步骤的恢复供电。
(6)协调控制主要功能是评估电网状态，协调最优化控制、风险/预防控制、紧急控制、恢复控制之间的关系将需要开展的应用指令发到相关控制功能层，并协调与外部环境(操作员、气象条件、上级调度等)的关系。
从电网状态变化过程看，最优化控制、风险/预防控制、紧急控制、恢复控制存在一定的先后次序。在实际应用上，各功能层次按协调层的指令进行工作，不需要按先后次序。图7给出了智能配电网自愈控制功能层次控制方案结构图。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种基于多智能体系统的配电网自愈控制方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)构建具有独立作用能力、能够将自主进行综合配电网信息处理和决策功能于一体、能够适应不同要求的各种Agent，包括：局部线路自愈控制Agent、线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent和自愈控制协调Agent；
(2)将上述各Agent按照上级至下级的分级递阶式结构进行分级，所述分级递阶式结构为：局部线路自愈控制Agent为一级Agent，线路出口自愈控制Agent为二级Agent，变电站自愈控制Agent为三级Agent，自愈控制协调Agent为四级Agent，所述四级Agent是三级Agent的上级、三级Agent是二级Agent的上级，二级Agent是一级Agent的上级；
(3)将上述各Agent分散布置于配电网中；
(4)采用分级递阶式结构，通过通信网络将上述各Agent连成一个能够进行分工协作的整体；
(5)对上述各Agent进行功能分配，来实现对配电网的自愈控制：
所述局部线路自愈控制Agent对相应的局部配电系统进行局部控制；所述线路出口自愈控制Agent对相应的线路进行直接控制，并与同级相应的Agent协作，对下级的局部线路自愈控制Agent进行协调控制；所述变电站自愈控制Agent对本变电站相应的配电系统进行直接控制，并与同级相应的Agent协作，对下级的线路出口自愈控制Agent进行协调控制；所述自愈控制协调Agent对变电站自愈控制Agent进行协调控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述局部线路自愈控制Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent和协调控制决策Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、执行Agent、反应Agent、通信Agent和解释Agent；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agen、故障诊断Agent和状态评估Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent和状态评估Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和通信Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent或同级Agent；协调控制决策Agent对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent或上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将断开或合上开关等决策命令送往解释Agent，由解释Agent将该决策命令解释为执行Agent可识别的信息后送至执行Agent，由执行Agent进行断开或合上开关操作；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；
反应Agent将从监测Agent获得的实时信息与预先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件是，反应Agent发出动作指令，由执行Agent执行指令，进行断开或合上开关等操作，同时反应Agent根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库；
所述局部线路自愈控制Agent至少包括监测模块、分析模块和决策模块，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块：快速反应模块、通信模块、解释模块、执行模块以及知识库和规则库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述快速反应模块通过反应Agent来实现；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述解释模块通过解释Agent来实现；所述执行模块通过执行Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述分析模块至少通过状态评估Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent和故障诊断Agent；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述线路出口自愈控制Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent和协调控制决策Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、执行Agent、反应Agent、通信Agent和解释Agent；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agent、故障诊断Agent和状态评估Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent和状态评估Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和通信Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent、同级Agent或下级Agent；协调控制决策Agent对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、下级Agent或上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将断开或合上开关的决策命令发至解释Agent，由解释Agent将该决策命令解释为执行Agent可识别的信息后送至执行Agent，由执行Agent进行断开或合上开关操作；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；
反应Agent将从监测Agent获得的实时信息与预先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件是，反应Agent发出动作指令，由执行Agent执行指令，进行断开或合上开关操作，同时反应Agent根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库；
所述线路出口自愈控制Agent至少包括监测模块、分析模块和决策模块，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块：快速反应模块、通信模块、解释模块、执行模块以及知识库和规则库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述快速反应模块通过反应Agent来实现；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述解释模块通过解释Agent来实现；所述执行模块通过执行Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述分析模块至少通过状态评估Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent和故障诊断Agent；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述变电站自愈控制Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent、协调控制决策Agent和通信Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、状态监测Agent、最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent、预防控制决策Agent、执行Agent、反应Agent和解释Agent；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和状态监测Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和状态监测Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent和通信Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent、同级Agent或下级Agent；协调控制决策Agent对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、下级Agent或上级Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将断开或合上开关的决策命令发至解释Agent，由解释Agent将该决策命令解释为执行Agent可识别的信息后送至执行Agent，由执行Agent进行断开或合上开关操作；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；
反应Agent将从监测Agent获得的实时信息与预先设置的动作参数进行比较，当达到动作条件是，反应Agent发出动作指令，由执行Agent执行指令，进行断开或合上开关等操作，同时反应Agent根据协调控制决策Agent传来的指令修改知识库和规则库；
所述变电站自愈控制Agent至少包括-监测模块、分析模块、决策模块、通信模块以及知识库和规则库，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块快速反应模块、解释模块、执行模块、数据库、设备管理库和运行管理库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述快速反应模块通过反应Agent来实现；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述解释模块通过解释Agent来实现；所述执行模块通过执行Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述数据库存储采集到的变电站历史信息和同类型变电站的对比信息；所述设备管理库存储本变电站的设备信息，所述运行管理库存储整个自愈控制系统的运行信息；所述分析模块至少通过状态评估Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent和状态监测Agent；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent来实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述变电站自愈控制Agent分解为
变电站设备自愈控制Agent，用于执行一座变电站局部系统、各设备的自愈功能；
变电站自愈控制协调Agent，用于协调一座变电站设备自愈控制功能、协调一座变电站馈出线路的线路出口自愈控制功能或协调一座变电站馈出线路的局部线路自愈控制功能；
所述分级递阶式结构为：局部线路自愈控制Agent为一级Agent，线路出口自愈控制Agent和变电站设备自愈控制Agent为二级Agent，变电站自愈控制协调Agent为三级Agent，自愈控制协调Agent为四级Agent，所述四级Agent是三级Agent的上级、三级Agent是二级Agent的上级，二级Agent是一级Agent的上级。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述自愈控制协调Agent至少包括监测Agent、状态评估Agent、协调控制决策Agent、通信Agent、人机对话Agent、数据库管理Agent以及知识库和规则库管理Agent，还可以包括下述任意一种、几种或全部子Agent：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、Agent状态监测Agent、仿真决策Agent、Agent最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agen；
所述数据挖掘Agent对采集到的信息进行预处理后，供预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent和仿真决策Agent使用；所述预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent和仿真决策Agent根据数据挖掘Agent传来的信息分别或者并行完成相应的功能分析，并将结果送至协调控制决策Agent；
所述协调控制决策Agent与预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、仿真决策Agent、通信Agent和人机对话Agent进行联络及通信，并对收到的信息进行处理；协调控制决策Agent将从通信Agent或人机对话Agent收到的信息经处理后分送到相应的其他子Agent，并将从其他子Agent收到的信息通过通信Agent送往上级Agent、同级Agent或下级Agent；协调控制决策Agent将人机对话Agent需要的信息送至人机对话Agent，并对从预警Agent、故障诊断Agent、状态评估Agent、状态监测Agent、下级Agent、上级Agent或人机对话Agent收到的信息进行识别、处理，并判断是否需要进行最优化控制、紧急控制、恢复控制或预防控制，若需要，则将该信息送到最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent中；
最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent或预防控制决策Agent在收到协调控制决策Agent送来的信息后，进行分析、决策，并将处理结果送至协调控制决策Agent，同时将人机对话Agent需要的信息送至人机对话Agent；
监测Agent对电网实时信息进行收集和传送；人机对话Agent实现人机对话；
数据库管理Agent实现对电网历史数据的管理；知识库和规则库管理Agent实现对自愈控制知识和规则的管理；
所述自愈控制协调Agent至少包括监测模块、分析模块、决策模块、通信模块、人机对话模块、数据库以及知识库和规则库，还可以包括下述任意一种、几种或全部功能模块：设备管理库和运行管理库；所述监测模块通过监测Agent来实现，对电网实时信息进行收集和传送；所述通信模块通过通信Agent来实现；所述知识库和规则库存储自愈控制的知识和规则；所述数据库存储采集到的变电站历史信息和同类型变电站的对比信息；所述设备管理库存储本变电站的设备信息，所述运行管理库存储整个自愈控制系统的运行信息；所述信息分析处理模块至少通过状态评估Agent实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：数据挖掘Agent、预警Agent、故障诊断Agent、状态监测Agent和仿真决策Agent；所述决策模块至少通过协调控制决策Agent实现，还可以通过下述任意一种、几种或全部子Agent来实现：最优化控制决策Agent、紧急控制决策Agent、恢复控制决策Agent和预防控制决策Agent。
7.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于：
按照应用功能，将自愈控制功能分为6个功能层次，分别为直接控制、最优化控制、风险预防控制、紧急控制、恢复控制及协调控制，所述最优化控制、风险预防控制、紧急控制和恢复控制分别对应电网的不同运行状态：
(1)直接控制对应电网的二次保护及操作设备，是自愈控制的快速反应和各应用功能的操作指令操行层；
(2)最优化控制对应电网的正常运行状态，是电网的常态控制。当电网处于正常运行状态时，最优化控制通过仿真、优化，提出电网的更经济、更安全可靠的运行方式，并通过直接控制将电网调整到优化运行状态；
(3)风险/预防控制是电网介于故障与正常运行状态之间时，采取使电网恢复到正常运行状态或者减少电网事故发生范围的控制措施。主要针对过负荷、过热、过电压、设备隐故障以及即将发生的自然灾害等风险运行状态进行控制；
(4)紧急控制是故障发生过程中或故障后采用的自愈控制措施。对于发生过程极短的故障，紧急控制通常由直接控制完成。对于发生过程相对较长的故障，紧急控制根据事故发展变化的不同情况、不同阶段，采取相应的措施避免事故的恶化、减少事故影响范围；
(5)恢复控制是电网事故结束后采取的减少停电损失、快速恢复到正常供电状态的自愈控制措施。对局部临时性故障的恢复，一般可通过重合闸、开关快速关合实现；对于局部非临时性故障，一般需要进行负荷的转移、转供；对于大面积事故，需要综合考虑社会影响、用户重要程度、负荷分布等多种因素，有步骤的恢复供电；
(6)协调控制主要功能是评估电网状态，协调最优化控制、风险/预防控制、紧急控制、恢复控制之间的关系将需要开展的应用指令发到相关控制功能层，并协调与外部环境(操作员、气象条件、上级调度等)的关系；
(7)各功能层按照协调控制发出的应用指令直接进行工作，不需要按照先后次序。
8.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于：
各Agent之间的协调遵循上级指导下级、下级服从上级，局部服从整体、整体指导局部、区域自治的原则，即
(1)各级Agent区域自治：即各Agent对于管辖范围内的各类事务具有自治权，上级Agent的指令需要通过区域Agent执行，各级Agent只服从直接上级，对其它Agent的指令可不执行。对同级Agent的请求可协商解决；
(2)局部线路自愈控制Agent服从线路出口自愈控制Agent，需要将本区域的日常性事务上报上级线路出口自愈控制Agent，并将超出本Agent能力的事务请求上级协调、指示；
(3)线路出口自愈控制Agent服从变电站自愈控制Agent，需要将本区域的事务上报上级变电站自愈控制Agent，并将超出本Agent能力的事务请求上级协调、指示。同时，指导、协调所管辖的各局部线路自愈控制Agent。
(4)变电站自愈控制Agent服从自愈控制协调Agent，需要将本区域的事务上报上级自愈控制协调Agent，并将超出本Agent能力的事务请求上级协调、指示。同时，指导、协调所管辖的各线路出口自愈控制Agent；
(5)自愈控制协调Agent服从上级及操作人员指令，需要将本区域的事务上报，并将超出本Agent能力的事务请求上级及操作人员的协调、指示。同时，指导、协调所管辖的各变电站自愈控制Agent。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
(1)构建具有独立作用能力、能够将自主进行综合配电网信息处理和决策功能于一体、能够适应不同要求的各种Agent，包括：局部线路自愈控制Agent、线路出口自愈控制Agent、变电站自愈控制Agent和自愈控制协调Agent，所述变电站自愈控制Agent分解为：
变电站设备自愈控制Agent，用于执行一座变电站局部系统、各设备自愈功能；
变电站自愈控制协调Agent，用于协调一座变电站设备自愈控制功能、协调一座变电站馈出线路的线路出口自愈控制功能或协调一座变电站馈出线路的局部线路自愈控制功能，
(2)将上述各Agent按照上级至下级的分级递阶式结构进行分级，所述分级递阶式结构为：局部线路自愈控制Agent为一级Agent，线路出口自愈控制Agent和变电站设备自愈控制Agent为二级Agent，变电站自愈控制协调Agent为三级Agent，自愈控制协调Agent为四级Agent，所述四级Agent是三级Agent的上级、三级Agent是二级Agent的上级，二级Agent是一级Agent的上级；
(3)将上述各Agent分散布置于配电网中；
局部线路自愈控制Agent放置于配电线路的分段、分支、配电站等处，线路出口自愈控制Agent、变电站设备自愈控制Agent和变电站自愈控制协调Agent放置于变电站，自愈协调Agent放置于调度中心、集控中心等处。
(4)采用分级递阶式结构，通过通信网络将上述各Agent连成一个能够进行分工协作的整体；
(5)对上述各Agent进行功能分配，来实现对配电网的自愈控制：
局部线路自愈控制Agent对相应的局布配电系统进行局部控制；线路出口自愈控制Agent对相应的线路进行直接控制，并与同级的线路出口自愈控制Agent协作，对下级的局部线路自愈控制Agent进行协调控制；变电站设备自愈控制Agent实现对变电站内主变或开关的自愈控制；变电站自愈控制协调Agent对本变电站相应的配电系统进行直接控制，并与同级的其他变电站自愈控制协调Agent协作、对下级的变电站设备自愈控制Agent和线路出口自愈控制Agent进行协调控制；自愈控制协调Agent对变电站自愈控制Agent进行协调控制。
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