一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统及方法，该系统的任务规划Agent进行多智能体系统的划分；第一信息采集Agent实时采集电网各继电保护信息，第二信息采集Agent实时采集电网各断路器信息，传输至黑板模型共享平台；黑板模型共享平台通过设定开关函数判断传输的各继电保护信息和各断路器信息的传输数据是否为故障数据，对接收的故障数据进行更新，得到准确的故障数据；信息传输Agent将接收的准确的故障数据进行逐个比较叠加，得到最终的故障数据；拓扑Agent确定故障区域的拓扑结构；故障诊断Agent根据故障数据以及故障区域的拓扑结构，采用Petri网进行故障诊断，诊断出故障元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气工程领域，具体涉及一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统及方法。
技术介绍
电力作为关系国家经济发展的中坚资源，在我国历经多年的发展，已经逐步与世界接轨，并处于发展的领先位置。电网的智能化发展已经成为主流趋势。但是不论电网如何进步与发展都离不开故障诊断。当电网发生故障时，各种故障诊断技术成为挽救经济损失的重要手段。故障诊断以及故障恢复的课题研究对电力系统发展有着不可估量的作用。此时，要求故障诊断技术的不断完善，包括准确度，容错性等。随着人们对智能电网的研究不断深入，随之而出现的一些智能设备对故障诊断的研究有一定的好处。比如数据采集与监视控制系统(SCADA)采集电网的实时数据信息并上传至调度中心，SCADA系统可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，即我们所知的“四遥”功能。由SCADA所上传的数据具有一定的准确性和实时性，使故障诊断结果相对准确。这对电网的实时数据信息的获取提供的有力的条件，减少了由于信息采集设施不完备的情况造成获得的信息不正确而导致的诊断结果失误。但是仍然存在故障信息丢失，畸变等问题，所以需要不断完善信息采集和传送方式。当电网发生故障时，故障诊断的速度以及准确率都成为判断方法好坏的标准。智能电网的发展带来了智能化设备，因此对故障诊断方法的智能化要求也在逐步提高。故障诊断方法得以广泛应用的前提是获取的故障诊断信息的准确性以及快速性。当电网有故障发生时，故障信息获取的准确性决定了故障诊断结果的正确与否。现在利用多智能体系统来获取并传输故障信息。多智能体系统主要是依靠单智能体之间的协调通信机制进行合作工作的。将黑板模型以及合同网的任务分配方法加以应用，完成从信息获取，传输以及故障诊断的过程。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统及方法。本专利技术的技术方案是：一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统，包括第一信息采集Agent、第二信息采集Agent、信息传输Agent、故障诊断Agent、拓扑Agent、任务规划Agent和黑板模型共享平台；所述任务规划Agent，用于采用基于合同网任务分配机制将多智能体系统划分为第一信息采集Agent、第二信息采集Agent、信息传输Agent、故障诊断Agent和拓扑Agent；所述第一信息采集Agent，用于实时采集电网各继电保护信息，当电网正常运行时，以传输速度V1传输至黑板模型共享平台，当电网出现故障时，以传输速度V2传输至黑板模型共享平台，其中，V2＞V1；所述第二信息采集Agent，用于实时采集电网各断路器信息，当电网正常运行时，以传输速度V1传输至黑板模型共享平台，当电网出现故障时，以传输速度V2传输至黑板模型共享平台；所述黑板模型共享平台，用于通过设定开关函数判断传输的各继电保护信息和各断路器信息的传输数据是否为故障数据，若传输数据为故障数据，接收该故障数据，对接收的第一信息采集Agent和第二信息采集Agent的故障数据进行更新，得到准确的故障数据；所述信息传输Agent，包括信息传输Agent1、信息传输Agent2…信息传输AgentN，用于分别接收黑板模型共享平台的准确的故障数据，将接收的准确的故障数据进行逐个比较叠加，得到最终的故障数据，由信息传输AgentN传输至故障诊断Agent和拓扑Agent；所述拓扑Agent，用于根据接收的最终的故障数据得到故障区域的拓扑结构；所述故障诊断Agent，用于接收最终的故障数据，根据各个断路器信息和各个继电保护信息以及故障区域的拓扑结构，采用Petri网进行故障诊断，诊断出故障元件。所述的设定的黑板模型的开关函数为T(R，C，a，b)＝0，其中，C为各断路器信息矩阵，R为各继电保护信息矩阵，a为继电保护信息矩阵R的动作状态，a＝1为电网继电保护信息动作，a＝0为电网继电保护信息无动作，b为断路器信息矩阵C的动作状态，b＝1为断路器信息动作，b＝0为断路器信息无动作。所述对接收的第一信息采集Agent和第二信息采集Agent的故障数据进行更新的具体过程为：黑板模型共享平台对接收的故障数据进行判断，若出现两组或两组以上相同的故障数据时，则保留该故障数据，作为准确的故障数据，否则，继续接收故障数据信息，直至出现两组或两组以上相同的故障数据时，作为准确的故障数据。所述分别接收黑板模型共享平台的准确的故障数据，将接收的准确的故障数据进行逐个比较叠加，得到最终的故障数据具体过程为：信息传输Agent1、信息传输Agent2…信息传输AgentN同时接收黑板模型共享平台的准确的故障数据，由信息传输Agent1传输至信息传输Agent2，与信息传输Agent2接收的故障数据进行比较，若一致，则保留信息传输Agent2中的故障数据，并传输至信息传输Agent3中，若不一致，则保留Agent1中的故障数据和Agent2
中的故障数据，同时传输至信息传输Agent3中，再与信息传输Agent3接收的故障数据进行比较，直至将所有不一致的故障数据传输至信息传输AgentN，得到最终的故障数据。采用基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统进行电网故障诊断的方法，包括以下步骤：步骤1：任务规划Agent采用基于合同网任务分配机制将多智能体系统划分为第一信息采集Agent、第二信息采集Agent、信息传输Agent、故障诊断Agent和拓扑Agent；步骤2：第一信息采集Agent实时采集电网各继电保护信息，第二信息采集Agent实时采集电网各断路器信息；步骤3：第一信息采集Agent将采集的电网各继电保护信息以传输速度V1传输至黑板模型共享平台，第二信息采集Agent将采集的电网各断路器信息以传输速度V1传输至黑板模型共享平台；步骤4：黑板模型共享平台采用开关函数判断传输的各继电保护信息和各断路器信息的传输数据是否为故障数据，若是，则执行步骤5，否则，返回步骤2；步骤5：第一信息采集Agent将采集的电网各继电保护信息以传输速度V2传输至黑板模型共享平台，第二信息采集Agent将采集的电网各断路器信息以传输速度V2传输至黑板模型共享平台；步骤6：黑板模型共享平台对接收的第一信息采集Agent和第二信息采集Agent的故障数据进行更新，得到准确的故障数据；步骤7：信息传输Agent1、信息传输Agent2…信息传输AgentN分别接收黑板模型共享平台的准确的故障数据，将接收的准确的故障数据进行逐个比较叠加，得到最终的故障数据，由信息传输AgentN传输至故障诊断Agent和拓扑Agent；步骤8：拓扑Agent根据接收的最终的故障数据得到故障区域的拓扑结构；步骤9：故障诊断Agent接收最终的故障数据，根据各个断路器信息和各个继电保护信息以及故障区域的拓扑结构，采用Petri网进行故障诊断，诊断出故障元件。本专利技术的有益效果：本专利技术提出一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统及方法，在引入智能体的基础上，加强智能体之间的协同合作机制，传统故障诊断方法都是在故障信息传送准确的基础上判断故障位置或者诊断出故障类型的，但是故障信息在传送过程中可能会出现丢失，误传等现象，因此本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统，其特征在于，包括第一信息采集Agent、第二信息采集Agent、信息传输Agent、故障诊断Agent、拓扑Agent、任务规划Agent和黑板模型共享平台；所述任务规划Agent，用于采用基于合同网任务分配机制将多智能体系统划分为第一信息采集Agent、第二信息采集Agent、信息传输Agent、故障诊断Agent和拓扑Agent；所述第一信息采集Agent，用于实时采集电网各继电保护信息，当电网正常运行时，以传输速度V1传输至黑板模型共享平台，当电网出现故障时，以传输速度V2传输至黑板模型共享平台，其中，V2>V1；所述第二信息采集Agent，用于实时采集电网各断路器信息，当电网正常运行时，以传输速度V1传输至黑板模型共享平台，当电网出现故障时，以传输速度V2传输至黑板模型共享平台；所述黑板模型共享平台，用于通过设定开关函数判断传输的各继电保护信息和各断路器信息的传输数据是否为故障数据，若传输数据为故障数据，接收该故障数据，对接收的第一信息采集Agent和第二信息采集Agent的故障数据进行更新，得到准确的故障数据；所述信息传输Agent，包括信息传输Agent1、信息传输Agent2…信息传输AgentN，用于分别接收黑板模型共享平台的准确的故障数据，将接收的准确的故障数据进行逐个比较叠加，得到最终的故障数据，由信息传输AgentN传输至故障诊断Agent和拓扑Agent；所述拓扑Agent，用于根据接收的最终的故障数据得到故障区域的拓扑结构；所述故障诊断Agent，用于接收最终的故障数据，根据各个断路器信息和各个继电保护信息以及故障区域的拓扑结构，采用Petri网进行故障诊断，诊断出故障元件。...

【技术特征摘要】
1.一种基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统，其特征在于，包括第一信息采集Agent、第二信息采集Agent、信息传输Agent、故障诊断Agent、拓扑Agent、任务规划Agent和黑板模型共享平台；所述任务规划Agent，用于采用基于合同网任务分配机制将多智能体系统划分为第一信息采集Agent、第二信息采集Agent、信息传输Agent、故障诊断Agent和拓扑Agent；所述第一信息采集Agent，用于实时采集电网各继电保护信息，当电网正常运行时，以传输速度V1传输至黑板模型共享平台，当电网出现故障时，以传输速度V2传输至黑板模型共享平台，其中，V2>V1；所述第二信息采集Agent，用于实时采集电网各断路器信息，当电网正常运行时，以传输速度V1传输至黑板模型共享平台，当电网出现故障时，以传输速度V2传输至黑板模型共享平台；所述黑板模型共享平台，用于通过设定开关函数判断传输的各继电保护信息和各断路器信息的传输数据是否为故障数据，若传输数据为故障数据，接收该故障数据，对接收的第一信息采集Agent和第二信息采集Agent的故障数据进行更新，得到准确的故障数据；所述信息传输Agent，包括信息传输Agent1、信息传输Agent2…信息传输AgentN，用于分别接收黑板模型共享平台的准确的故障数据，将接收的准确的故障数据进行逐个比较叠加，得到最终的故障数据，由信息传输AgentN传输至故障诊断Agent和拓扑Agent；所述拓扑Agent，用于根据接收的最终的故障数据得到故障区域的拓扑结构；所述故障诊断Agent，用于接收最终的故障数据，根据各个断路器信息和各个继电保护信息以及故障区域的拓扑结构，采用Petri网进行故障诊断，诊断出故障元件。2.根据权利要求1所述的基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统，其特征在于，所述的设定的黑板模型的开关函数为T(R,C,a,b)＝0，其中，C为各断路器信息矩阵，R为各继电保护信息矩阵，a为继电保护信息矩阵R的动作状态，a＝1为电网继电保护信息动作，a＝0为电网继电保护信息无动作，b为断路器信息矩阵C的动作状态，b＝1为断路器信息动作，b＝0为断路器信息无动作。3.根据权利要求1所述的基于黑板模型的多智能体电网故障诊断系统，其特征在于，所述对接收的第一信息采集Agent和第二信息采集Agent的故障数据进行更新的具体过程为：黑板模型共享平台对接收的故障数据进行判断，若出现两组或两组以上相同的故障数据时，则保留该故障数据，作为准确的故障数据，否则，继续接收故障数据信息，直至出现两组或两组以上相同的故障数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东升，贾学涵，张化光，杨珺，会国涛，刘鑫蕊，毕影娇，王伟，王蕊，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21