Мультиагентные технологии – новый подход к единому технологическому управлению инфраструктурами

Page 1
background image

Page 2
background image

6

АКЦЕНТ

у

п

р

а

в

л

е

н

и

е

 с

е

т

я

м

и

управление сетями

МИРОВОЙ

 

ОПЫТ

Широкое

 

развитие

 

технологий

 

цифровой

 

связи

 

и

 

передачи

 

инфор

-

мации

 

дало

 

возможность

 

ужесточить

 

требования

 

к

 

эффективности

 

про

-

изводств

переходу

 

к

 

экономике

основанной

 

на

 

знаниях

 

и

 

высоких

 

технологиях

Сегодня

 

выдвигаются

 

Мультиагентные 

технологии – новый 

подход к единому 

технологическому 

управлению 

инфраструктурами

В Стратегии развития электросетевого комплекса РФ, 
утверждённой 3 апреля 2013 года, в качестве одного из 
способов долгосрочного обеспечения надёжного, каче-
ственного и доступного энергоснабжения потребителей 
определено создание интеллектуальной энергетической 
системы с активно-адаптивной электрической сетью — 
энергосистемы нового поколения, ориентированной 
на клиента и основанной на мультиагентном принци-
пе управления её функционированием и развитием. 

Использование данного под-
хода представляется целесоо-
бразным в условиях необхо-
димости проведения единой 
технической политики, обеспе-
чения доступности, надёжно-
сти, эффективности, живуче-
сти и поступательного развития 
энергетических систем, отно-
сящихся к критически важным 
инфраструктурам. 

Андрей ЧЕРЕЗОВ,

 заместитель министра энергетики РФ


Page 3
background image

7

 4 (19), 

июль

август

, 2013

новые

 

требования

 

к

 

адаптивности

 

обеспечивающих

 

инфраструктур

 

под

 

меняющиеся

 

условия

 

для

 

поддержа

-

ния

 

надёжности

 

работы

 

отраслей

.

Традиционные

 

системы

 

техноло

-

гического

 

управления

 

распределён

-

ными

 

инфраструктурами

 

строятся

 

по

 

иерархическому

 

принципу

При

 

таком

 

подходе

 

одновременно

 

с

 

раз

-

витием

 

систем

 

технологического

 

управления

 

возрастает

 

число

 

эле

-

ментов

 

технологических

 

систем

их

 

динамизм

взаимное

 

влияние

что

 

влечёт

 

за

 

собой

 

необходимость

 

учё

-

та

 

при

 

управлении

 

кратно

 

большего

 

числа

 

параметров

 

режимов

состо

-

яний

 

элементов

 

и

 

внешней

 

среды

Возникает

 

необходимость

 

техноло

-

гического

 

управления

 

в

 

условиях

 

неопределённой

 

и

 

неполной

 

инфор

-

мации

Растущая

 

сложность

 

создания

 

и

 

поддержания

 

в

 

рабочем

 

состоя

-

нии

 

масштабных

 

информационных

 

управляющих

 

комплексов

а

 

также

 

порог

 

возможности

 

сбора

обеспе

-

чения

 

целостности

 

и

 

эффективной

 

обработки

 

информации

 

диктуют

 

не

-

обходимость

 

пересмотра

 

и

 

адапта

-

ции

 

систем

 

технологического

 

управ

-

ления

В

 

современной

 

информацион

-

ной

 

среде

 

критическим

 

становится

 

вопрос

 

безопасности

так

 

как

 

втор

-

жение

 

в

 

систему

 

технологического

 

управления

 

может

 

повлечь

 

за

 

собой

 

серьёзные

 

последствия

Ответом

 

на

 

вызов

 

времени

 

ста

-

ло

 

переосмысление

 

принципов

 

технологического

 

управления

 

и

 

их

 

ориентация

 

на

 

более

 

широкое

 

ис

-

пользование

 

возможности

 

самоор

-

ганизации

что

 

нашло

 

отражение

 

в

 

новом

 

технологическом

 

подходе

 — 

мультиагентных

 

системах

совре

-

менном

 

концептуальном

 

направ

-

лении

 

информатики

развиваю

-

щемся

 

на

 

стыке

 

теории

 

автоматов

сложных

 

систем

 

и

 

искусственного

 

интеллекта

Своё

 

применение

 

они

 

нашли

 

прежде

 

всего

 

в

 

организации

 

сложных

 

социотехнических

 

систем

а

 

также

 

критически

 

важных

 

инфра

-

структур

для

 

которых

 

критерии

 

на

-

дёжности

 

и

 

живучести

 

находятся

 

на

 

первом

 

месте

Данный

 

вид

 

систем

 

обладает

 

следующими

 

характерными

 

свой

-

ствами

:

 

адаптивность

 

к

 

изменениям

 

внешней

 

среды

структуры

 

и

 

со

-

стояния

 

объекта

 

управления

;

 

саморазвитие

 

скорость

 

принятия

 

агентами

 

са

-

мостоятельных

 

решений

;

 

высокая

 

живучесть

 

систем

;

 

возможность

 

модификации

 

как

 

параметров

так

 

и

 

структуры

 

самой

 

системы

 

управления

 

не

-

посредственно

 

в

 

процессе

 

её

 

работы

 

снижение

 

зависимости

 

от

 

чело

-

веческого

 

фактора

В

 

электроэнергетике

 

данное

 

направление

 

стало

 

развиваться

 

с

 

момента

 

появления

 

идеологии

 

Smart Grid. 

Помимо

 

проводимых

 

в

 

настоящее

 

время

 

НИОКР

 

такими

 

крупнейшими

 

компаниями

как

 Sie-

mens, ABB, IBM, Cisco Systems 

и

 

др

., 

имеются

 

уже

 

и

 

реальные

 

примеры

 

использования

 

мультиагентных

 

си

-

стем

 

для

 

решения

 

различных

 

прак

-

тических

 

задач

 

управления

 

в

 

энер

-

госистемах

 

США

Японии

Индии

Китая

стран

 

Евросоюза

.

• 

В

 

Японии

 

разработана

 

муль

-

тиагентная

 

система

 

для

 

без

-

опасного

 

управления

 

комму

-

тационным

 

оборудованием

Си

-

стема

 

включает

 

в

 

себя

 

агентов

-

помощников

агентов

 

оборудо

-

вания

 

и

 

агентов

 

переключения

Агенты

 

оборудования

 

представ

-

ляют

 

трансформаторы

шины

 

и

 

линии

 

передачи

 

и

 

следят

 

за

 

операционным

 

состоянием

временем

 

обслуживания

 

и

 

ис

-

пользования

 

элементов

 

обору

-

дования

Агенты

 

переключения

 

представляют

 

выключатели

 

или

 

группы

 

выключателей

осущест

-

вляя

 

операции

 

по

 

изменению

 

главной

 

схемы

 

распределитель

-

ного

 

устройства

 

подстанции

.

• 

На

 

европейском

 

рынке

 

предла

-

гается

 

мультиагентная

 

система

 

оптимизации

 

распределения

 

электроэнергии

 PowerMatcher 

(

Швеция

). 

Система

 

содержит

 

ряд

 

агентов

 

устройств

представ

-

ляющих

 

конечные

 

устройства

 

потребителей

и

 

сервисных

 

аген

-

тов

которые

 

участвуют

 

в

 

аукци

-

онном

 

механизме

 

по

 

покупке

 

и

 

продаже

 

электроэнергии

В

 

рам

-

ках

 

пилотного

 

проекта

 

произве

-

дено

 

внедрение

 PowerMatcher 

в

 

качестве

 

системы

 

управления

 

энергосистемой

 

датского

 

города

 

Hoogkerk.

• 

В

 

целом

 

ряде

 

сетей

 

США

 

и

 

Ка

-

нады

 

используется

 

распреде

-

лённая

 

мультиагентная

 

систе

-

ма

 IntelliTEAM II (S&C Electric 

Company, 

США

для

 

управления

 

восстановлением

 

распредели

-

тельной

 

сети

 

после

 

сбоев

.

• 

В

 

Австралии

 

на

 

демонстрацион

-

ном

 

полигоне

  «

умного

 

здания

» 

CSIRO Energy Centre 

развёр

-

нута

 

мультиагентная

 

система

 

GridAgents (Paci

 c Controls, 

США

с

 

целью

 

автоматизации

 

управле

-

ния

 

энергопотреблением

Также

 

внедрение

 

системы

 

произве

-

дено

 

на

 

Манхеттене

 

в

 

распре

-

делительной

 

энергосети

 ConEd 

(Consolidsted Edison), 

осущест

-

влена

 

интеграция

 

системы

 

управления

  «

умным

 

зданием

» 

и

 

системы

 

управления

 

распреде

-

лительной

 

сетью

В

 

рамках

 IEEE 

проводятся

 

рабо

-

ты

 

по

 

стандартизации

 

мультиагент

-

ных

 

систем

на

 

базе

 

рабочей

 

груп

-

пы

 IEEE PES MAS 

прорабатываются

 

вопросы

 

стандартизации

 

в

 

приме

-

нении

 

к

 

электроэнергетике

.

Можно

 

констатировать

что

 

дан

-

ное

 

направление

 

находится

 

на

 

передовой

 

линии

 

исследований


Page 4
background image

8

АКЦЕНТ

разработок

 

и

 

опытного

 

внедре

-

ния

 

в

 

электросетевом

 

комплексе

 

и

 

при

 

этом

 

формирует

 

мейнстрим

 

будущих

 

технологий

 

энергетики

 

в

 

целом

ПРОБЛЕМАТИКА

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

 

РАЗВИТИЯ

 

В

 

ЭЛЕКТРОСЕТЕВОМ

 

КОМПЛЕКСЕ

Помимо

 

уже

 

описанных

 

преиму

-

ществ

 

мультиагентного

 

подхода

существенный

 

интерес

 

к

 

нему

 

в

 

электросетевом

 

комплексе

 

связан

 

с

 

проблемами

 

отраслевого

 

технологи

-

ческого

 

развития

.

С

 

ростом

 

малой

 

и

 

альтернатив

-

ной

 

энергетики

распределённой

 

генерации

 

появляются

 

новые

 

эле

-

менты

 

системы

 — 

активные

 

потре

-

бители

 

и

 

потребители

  «

цифрового

» 

спроса

технологии

основанные

 

на

 

накопителях

 

электроэнергии

 (

ак

-

кумуляторные

 

источники

 

большой

 

мощности

электромобили

 

и

 

т

.

п

.).

В

 

результате

 

либерализации

 

элек

-

троэнергетики

 

владельцами

 

раз

-

личных

 

энергетических

 

объектов

 

стали

 

субъекты

преследующие

 

раз

-

личные

 

цели

 

и

 

задающие

 

специфи

-

ческие

 

требования

 

по

 

эксплуатации

 

данных

 

объектов

Всё

 

это

 

ставит

 

сложные

 

задачи

 

по

 

адаптации

 

электрических

 

сетей

 

под

 

запросы

 

потребителей

по

 

ор

-

ганизации

 

целенаправленного

 

раз

-

вития

 

и

 

единого

 

технологического

 

управления

Для

 

распределительных

 

сетей

 

в

 

первую

 

очередь

 

стоит

 

задача

 

кар

-

динального

 

пересмотра

 

архитекту

-

ры

 

технологических

 

управляющих

 

систем

 

ввиду

 

перехода

 

от

 

архитекту

-

ры

 

построения

 

распределительных

 

сетей

ориентированной

 

на

 

однона

-

правленный

 

поток

 

энергии

к

 

двуна

-

правленному

Для

 

магистрального

 

комплек

-

са

 

на

 

первый

 

план

 

выходят

 

зада

-

чи

 

повышения

 

маневренности

эффективности

 

и

 

использования

 

потенциала

 

оборудования

 

сети

 

в

 

условиях

 

возможных

 

резкопере

-

менных

 

нагрузок

В

 

долгосрочной

 

перспективе

 

проблемы

 

функцио

-

нирования

 

и

 

развития

 

энергоси

-

стемы

 

всё

 

больше

 

будут

 

решаться

 

за

 

счёт

 

развития

 

информационно

-

коммуникационных

 

технологий

 

и

 

связанных

 

с

 

ними

 

новых

 

подходов

 

к

 

технологическому

 

управлению

Все

 

вышеперечисленные

 

тен

-

денции

 

и

 

необходимые

 

решения

 

актуальны

 

и

 

для

 

России

Осознавая

 

это

ОАО

  «

ФСК

 

ЕЭС

» 

в

 2010 

году

 

в

 

качестве

 

своего

 

стратегическо

-

го

 

приоритета

 

в

 

инновационно

-

технологическом

 

развитии

 

опреде

-

лило

 

переход

 

к

 

интеллектуальным

 

сетям

Для

 

российской

 

электроэнер

-

гетики

 

в

 

силу

 

её

 

особенностей

 

це

-

лесообразна

 

интеллектуализация

 

всего

 

сетевого

 

хозяйства

 

как

 

основа

 

проведения

 

единой

 

технической

 

по

-

литики

 

и

 

обеспечение

 

доступности

 

электросетевой

 

инфраструктуры

.

При

 

этом

 

под

  «

интеллектуали

-

зацией

» 

надо

 

понимать

 

не

 

просто

 

совершенствование

 

или

 

даже

 

глу

-

бокую

 

информатизацию

 

отдельных

 

установок

 

и

 

подсистем

а

 

новую

 

эффективную

 

«

цифровую

» 

орга

-

низацию

 

управления

 

данными

 

и

 

оборудованием

 

на

 

всех

 

стадиях

 

жизненного

 

цикла

что

 

потребует

 

переосмысления

 

части

 

процессов

 

и

 

подходов

 

для

 

обеспечения

 

эффек

-

тивной

 

организации

 

и

 

технологич

-

ности

.

Ниже

 

в

 

таблице

 

приведены

 

ре

-

зультаты

 

анализа

 

применения

 

неко

-

торых

 

важных

 

технологий

 

для

 

энер

-

гетики

.

Мультиагентный

 

подход

 

предпо

-

лагает

 

решение

 

следующих

 

групп

 

задач

• 

создание

 

самоорганизующихся

 

систем

 

сбора

 

технологической

 

информации

;

• 

создание

 

структурированной

 

информационно

-

технологичес

-

кой

 

среды

;

• 

разработку

 

пакета

 

взаимоувя

-

занных

 

приложений

 

по

 

обработ

-

ке

 

данных

;

• 

реализацию

 

адаптивной

 

систе

-

мы

 

технологического

 

управле

-

ния

 

и

 

регулирования

.

Задачи

 

первых

 

трёх

 

групп

 

в

 

на

-

стоящее

 

время

 

достаточно

 

широко

 

отработаны

 

и

 

используются

 

в

 

ин

-

формационной

 

сфере

что

 

нашло

 

отражение

 

в

 

реализации

 

таких

 

кон

-

цептов

 

и

 

методов

 

работы

как

 

само

-

организующиеся

  «

ячеистые

» MESH 

сети

 

радиодоступа

, RFID-

технологии

GRID- 

и

 Cloud-

технологии

, Data 

mining. 

Создание

 

систем

 

технологиче

-

ского

 

управления

 

нового

 

типа

 — 

за

-

дача

связанная

 

с

 

энергетической

 

безопасностью

Здесь

 

готовых

 

от

-

ветов

 

от

 

смежных

 

сфер

 

нет

 

и

 

можно

 

использовать

 

только

 

удачные

 

анало

-

гии

 

и

 

развивать

 

математическую

 

и

 

аналитическую

 

базы

в

 

том

 

числе

 

и

 

на

 

основе

 

мультиагентного

 

подхода

В

 

целом

 

для

 

энергетиков

 

исполь

-

зование

 

средств

 

децентрализован

-

ного

 

управления

 

не

 

является

 

чем

-

то

 

новым

Требования

 

по

 

скорости

 

процессов

 

в

 

энергосистемах

 

всегда

 

определяли

 

необходимость

 

широко

-

го

 

использования

 

локального

 

управ

-

ления

 

с

 

общей

 

координацией

 

через

 

заданные

 

параметры

  (

уставки

и

 

алгоритмы

 

работы

 

автоматических

 

устройств

Так

 

была

 

выстроена

 

си

-

стема

 

релейной

 

защиты

 

с

 

взаимным

 

резервированием

система

 

автома

-

тической

 

частотной

 

разгрузки

си

-


Page 5
background image

9

 4 (19), 

июль

август

, 2013

Технология

Проблемы

Применение

Технологии

 

син

-

хронизированных

 

и

 

векторных

 

измерений

• 

Сложность

 

ведения

 

режимной

 

модели

 

и

 

коммутационной

 

схемы

 

получения

 

па

-

раметров

 

в

 

реальном

 

времени

• 

Низкая

 

наблюдаемость

 

и

 

противоре

-

чивость

 

данных

• 

Координация

 

работы

 

релейной

 

защи

-

ты

 

дальнего

 

резервирования

• 

Определение

 

режимных

 

параметров

 

элементов

 

при

-

мыкающей

 

сети

 

в

 

реальном

 

времени

• 

Вычисление

 

в

 

онлайн

 

характеристик

 

нагрузок

 

генера

-

торов

• 

Определение

 

траектории

 

и

 

изменения

 

режима

 

в

 

нор

-

мальных

 

и

 

аварийных

 

условиях

• 

Реализация

 

принципиально

 

новых

 

пусковых

 

органов

 

для

 

противоаварийной

 

автоматики

• 

Реализация

 

высокоточных

 

алгоритмов

 

ОМП

 

по

 

волно

-

вому

 

принципу

• 

Реализация

 

новых

 

видов

 

РЗ

 

с

 

абсолютной

 

селективно

-

стью

 

без

 

необходимости

 

согласования

 

уставок

 

и

 

возмож

-

ностью

 

работы

 

по

 

одному

 

концу

Беспроводные

 

технологии

 

сенсоров

 

и

 

меток

• 

Ручной

 

сбор

 

информации

 

по

 

работе

 

оборудования

 

и

 

ЛЭП

• 

Электромагнитная

 

совместимость

• 

Необходимость

 

развёртывания

 

недо

-

рогих

 

и

 

эффективных

 

систем

 

мониторин

-

га

 

и

 

диагностики

• 

Безопасность

 

и

 

ошибки

 

работы

 

персо

-

нала

 

• 

Хищения

 

электроэнергии

• 

Автоматические

 

системы

 

управления

 

активами

 

• 

Самоорганизующиеся

самонастраивающиеся

 ME

S

сети

 

сенсоров

 

для

 

контроля

 

параметров

 

оборудования

• 

Обеспечение

 

системы

 

мониторинга

 

и

 

диагностики

 

ли

-

нейных

 

объектов

 

и

 

подстанций

• 

Работа

 

персонала

 

с

 

использованием

 

идентификацион

-

ных

 

меток

уровней

 

доступа

дополненной

 

реальности

• 

Реализация

 

индикативных

 

самоорганизующихся

 

се

-

тей

 

измерения

 

режимных

 

параметров

 

в

 

сетях

 

низкого

 

и

 

среднего

 

напряжения

• 

Создание

 

высоконадёжной

 

системы

 

учёта

 

и

 

управления

 

Оптические

 

технологии

 

измерений

• 

Нелинейные

 

характеристики

 

и

 

низкая

 

точность

 

характеристик

 

элетромагнит

-

ных

 

аппаратов

• 

Недостаточная

 

электромагнитная

 

со

-

вместимость

• 

Аппаратная

 

жёсткость

материалоём

-

кость

• 

Ограничения

 

по

 

режимам

• 

Создание

 

цифровых

 

датчиков

трансформаторов

 

тока

 

и

 

напряжения

• 

Использование

 

гибких

 

технологий

 

пакета

 

стандарта

 

61850 

для

 

реализации

 «

цифровой

 

подстанции

»

• 

Использование

 

устройств

 

для

 

всего

 

спектра

 

измере

-

ний

реализации

 

РЗ

ПА

учёта

 

и

 

контроля

 

качества

• 

Создание

 

цифровой

 

шины

 

для

 

отказа

 

от

 

медных

 

линий

 

между

 

ОРУ

 

и

 

ОПУ

Семантические

 

технологии

• 

Сложность

 

ручной

 

сборки

 

и

 

поддержа

-

ния

 

технологической

 

модели

• 

Разная

 

архитектура

 

• 

Проблема

 

единой

 

стандартизации

 

• 

Сложность

 

интеграции

 

разрозненных

 

данных

• 

Необходимость

 

работы

 

с

 

несколькими

 

приложениями

 

разных

 

вендоров

• 

Обеспечение

 

автоматической

 

сборки

 

и

 

проверки

 

то

-

пологии

 

сети

 

и

 

формирование

 

технологической

 

модели

• 

Автоматическая

 

оценка

 

и

 

кластеризация

 

сети

 

на

 

райо

-

ны

 

управления

 

исходя

 

из

 

связанности

 

и

 

режима

• 

Развитие

 

классов

 

стандарта

 CIM 

с

 

расширением

 

спек

-

тра

 

агентов

 

и

 

используемых

 

ими

 

данных

 

и

 

функций

• 

Обучение

 

и

 

настройка

 

сетей

 

связи

 

для

 

формирования

 

потоков

 

данных

 

и

 

минимальные

 

пути

 

её

 

доставки

• 

Создание

 

приложений

 

для

 

обработки

 

и

 

сбора

 

слабо

 

структурированной

 

информации

Таблица

Проблемы

 

технологического

 

управления

стема

 

регулирования

 

напряжения

 

с

 

локальными

 

регуляторами

 

и

 

т

.

д

Вместе

 

с

 

тем

 

сегодня

 

процесс

 

пере

-

настройки

 

и

 

смены

 

уставок

 

локаль

-

ных

 

регуляторов

 

связан

 

с

 

длитель

-

ными

 

расчётно

-

аналитическими

 

задачами

 

и

 

технологическими

 

опе

-

рациями

 

по

 

параметрированию

Нередко

 

это

 

становится

 

причиной

 

технологических

 

нарушений

а

 

по

 

причине

 

длительного

 

цикла

 

адапта

-

ции

 

схемы

 

под

 

режимные

 

условия

 

схема

 

сети

 

зачастую

 

является

 

да

-

лёкой

 

от

 

оптимальной

 

с

 

точки

 

зре

-

ния

 

обеспечения

 

надёжности

 

или

 

управления

 

потерями

Также

 

дан

-

ный

 

факт

 

может

 

оказаться

 

критиче

-

ски

 

сдерживающим

 

при

 

внедрении

 

активных

 

элементов

 

сети

которые

изменяя

 

электрические

 

параметры

 

сети

приводят

 

к

 

изменению

 

пото

-

кораспределения

токов

 

короткого

 

замыкания

что

 

требует

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

 

корректировки

 

настроек

 

локальных

 

регуляторов

Создание

 

разветвлённой

 

системы

 

централизованной

 

корректировки

 

уставок

 

релейной

 

защиты

 

и

 

регули

-

рующих

 

устройств

 

сталкивается

 

с

 

огромной

 

информационной

техно

-

логической

 

проблемой

кроме

 

того

данный

 

подход

 

крайне

 

уязвим

 

для

 

стороннего

 

вмешательства


Page 6
background image

10

АКЦЕНТ

Следует

 

отметить

 

также

что

 

для

 

принятия

 

оптимальных

 

и

 

устойчи

-

вых

 

решений

 

необходим

 

подъём

 

в

 

центр

 

управления

 

огромного

 

ко

-

личества

 

технологических

 

параме

-

тров

характеризующих

 

состояние

 

оборудования

а

 

также

 

необходи

-

мость

 

стандартизации

 

передавае

-

мой

 

информации

 

от

 

объектов

на

-

ходящихся

 

в

 

различной

 

правовой

 

принадлежности

Эта

 

работа

 

явля

-

ется

 

чрезвычайно

 

трудоёмкой

 

и

 

до

-

рогостоящей

а

 

по

 

некоторым

 

экс

-

пертным

 

оценкам

 — 

невыполнима

 

в

 

принципе

.

Альтернативным

 

целевым

 

под

-

ходом

 

представляется

 

применение

 

адаптивной

 

системы

 

под

 

режим

 

ло

-

гики

 

непосредственно

 

на

 

объектах

 

управления

При

 

этом

 

на

 

каждом

 

из

 

объектов

 

необходима

 

актуализация

 

схемно

-

режимной

 

модели

 

района

 

прилегающей

 

сети

а

 

глобальная

 

координация

 

осуществляется

 

при

 

согласовании

 

стратегий

 

поведения

 

отдельных

 

агентов

представляю

-

щих

 

интересы

 

и

 

цели

 

элементов

 

и

 

объектов

 

сети

 

в

 

рамках

 

информаци

-

онного

 

и

 

физического

 

взаимодей

-

ствия

 

через

 

электрическую

 

среду

Под

 

физическим

 

взаимодействием

 

здесь

 

понимается

 

расчётное

 

опре

-

деление

 

состояния

 

смежных

 

объек

-

тов

 

по

 

локальным

 

измерениям

 

на

 

объекте

 

с

 

использованием

 

текущей

 

схемно

-

режимной

 

модели

 

и

 

даль

-

нейшей

 

реализации

 

управляющих

 

воздействий

Мультиагентный

 

подход

 

позво

-

ляет

 

гораздо

 

шире

 

использовать

 

новые

 

технологии

 

измерений

 

и

 

управлений

 

объектами

Например

использование

 

устройств

 

синхро

-

низированных

 

векторных

 

измере

-

ний

 

в

 

централизованных

 

системах

 

напряжением

 

и

 

реактивной

 

мощ

-

ностью

Помимо

 

обеспечения

 

це

-

левой

 

функциональности

 

данная

 

система

 

призвана

 

продемонстри

-

ровать

 

возможность

:

• 

надёжной

 

работы

 

систем

 

управ

-

ления

 

при

 

слабых

 

коммуникаци

-

ях

;

• «

нулевого

 

перепроектирования

» 

систем

 

управления

 

при

 

измене

-

нии

 

структуры

 

энергетического

 

кластера

  (

в

 

частности

появле

-

ния

 

новых

 

подстанций

);

• 

лёгкой

 

интеграции

 

различных

 

систем

 

управления

в

 

том

 

числе

 

систем

 

различного

 

поколения

;

• 

реализации

 

открытых

 

решений

обеспечивающих

 

доступ

 

третьих

 

производителей

 

для

 

модерниза

-

ции

 

или

 

развития

 

систем

 

управ

-

ления

.

Одной

 

из

 

задач

 

проекта

 

являет

-

ся

 

определение

 

зоны

 

эффективного

 

и

 

рационального

 

совместного

 

ис

-

пользования

 

традиционных

 

и

 

муль

-

тиагентных

 

систем

Мультиагентные

 

системы

 

не

 

заменяют

 

полностью

 

су

-

ществующие

 

системы

 

технологиче

-

ского

 

управления

а

 

дополняют

 

их

автоматизируя

 

ту

 

деятельность

ко

-

торую

 

раньше

 

делал

 

оперативный

 

персонал

 

и

 

инженеры

 

по

 

поддерж

-

ке

 

систем

 

управления

Поэтому

 

в

 

пилотном

 

проекте

 

для

 

мультиагент

-

ной

 

системы

 

была

 

выбрана

 

за

-

дача

 

оптимального

 

управления

 

уровнями

 

напряжения

 

нескольких

 

подстанций

в

 

то

 

время

 

как

 

задачи

 

планирования

 

режимов

 

решаются

 

на

 

уровне

 

центра

 

управления

 

сетя

-

ми

Согласно

 

проведённой

 

эксперт

-

ной

 

оценке

реализация

 

задачи

 

ре

-

гулирования

 

напряжения

 

позволит

 

более

 

точно

 

сформировать

 

требова

-

ния

 

к

 

вспомогательным

 

системам

 

и

 

управления

 

требует

 

передачи

 

боль

-

шого

 

потока

 

данных

 

в

 

центр

 

управ

-

ления

Агенты

 

на

 

подстанции

 

могут

 

об

-

рабатывать

 

и

 

использовать

 

изме

-

рения

 

мгновенных

 

значений

 

тока

 

и

 

напряжения

 

в

 

полном

 

объёме

 

для

 

точного

 

восстановления

 

динамики

 

режима

 

и

 

траектории

 

его

 

измене

-

ния

обмениваясь

 

с

 

другими

 

аген

-

тами

 

других

 

объектов

 

только

 

необ

-

ходимыми

 

выборками

 

по

 

подписке

исходя

 

из

 

электрической

 

связанно

-

сти

 

и

 

взаимного

 

влияния

.

РАЗРАБОТКА

 

МУЛЬТИАГЕНТНОЙ

 

СИСТЕМЫ

 

УПРАВЛЕНИЯ

В

 

настоящее

 

время

 

пилотные

 

проекты

 

по

 

интеллектуализации

 

сети

 

реализуются

 

в

 

ОЭС

 

Востока

 

и

 

ОЭС

 

Сибири

.

Для

 

энергетического

 

класте

-

ра

  «

Эльгауголь

», 

входящего

 

в

 

ОЭС

 

Востока

 

и

 

избранного

 

в

 

качестве

 

одного

 

из

 

первых

  «

пилотов

», 

разра

-

батывается

 

мультиагентная

 

систе

-

ма

 

управления

на

 

первом

 

этапе

 

реализующая

 

функцию

 

управления

 


Page 7
background image

11

 4 (19), 

июль

август

, 2013

подсистемам

 

агентного

 

окружения

 

для

 

обеспечения

 

интеграции

 

в

 

су

-

ществующие

 

системы

 

централизо

-

ванного

 

управления

.

С

 

аппаратной

 

точки

 

зрения

 

на

 

подстанциях

 

размещается

 

резер

-

вированное

 

серверное

 

оборудова

-

ние

на

 

котором

 

устанавливается

 

специализированное

 

программное

 

обеспечение

работающее

 

по

 

стан

-

дартам

 FIPA. 

Оно

 

поддерживает

 

стан

-

дартные

 

способы

 

взаимодействия

 

агентов

 

друг

 

с

 

другом

с

 

агентами

-

координаторами

 

агентской

 

сети

а

 

также

 

обеспечивает

 

доступ

 

к

 

связи

 

с

 

внешними

 

системами

.

Для

 

взаимодействия

 

мульти

-

агентной

 

системы

 

с

 

внешним

 

информационным

 

окружением

 

применены

 

наиболее

 

распростра

-

нённые

 

стандарты

 

информационно

-

го

 

обмена

 — 

общая

 

информацион

-

ная

 

модель

 CIM, 

МЭК

 60870-5-104 

для

 

связи

 

с

 

информационными

 

системами

 

центров

 

управления

 

и

 

стандарт

 

МЭК

 61850 

для

 

связи

 

с

 

си

-

стемами

 

подстанций

.

Решая

 

задачу

 

оптимального

 

регулирования

 

напряжения

аген

-

ты

 

подстанций

 

получают

 

от

 

центра

 

управления

 

сетями

 

диапазоны

в

 

которых

 

они

 

имеют

 

возможность

 

изменять

 

напряжение

 

своих

 

под

-

станций

Исходя

 

из

 

заданных

 

диа

-

пазонов

оценки

 

режимов

 

на

 

своих

 

объектах

 

и

 

нагрузке

допустимости

 

режимов

включая

 

единичные

 

ава

-

рии

 

на

 

смежных

 

объектах

и

 

исходя

 

из

 

истории

 

применения

 

стратегий

 

управления

 

и

 

технического

 

состоя

-

ния

 

устройств

 

собственных

 

объ

-

ектов

агенты

 

формируют

 

и

 

пере

-

дают

 

команды

 

и

 

уставки

 

системам

 

автоматического

 

регулирования

 

РПН

 (

авто

)

трансформаторов

 

и

 

сред

-

ствам

 

компенсации

 

реактивной

 

мощности

 

собственных

 

подстанций

В

 

настоящее

 

время

 

активно

 

про

-

рабатываемым

 

вопросом

 

является

 

устойчивость

 

получения

 

оптималь

-

ного

 

решения

 

группы

 

агентов

 

в

 

условиях

 

задержек

 

исполнения

 

ко

-

манд

 

и

 

изменения

 

режима

прису

-

щих

 

электрическим

 

сетям

 

нелиней

-

ностях

несинхронного

 

исполнения

 

команд

 

на

 

разных

 

объектах

Для

 

обеспечения

 

устойчивости

 

реше

-

ний

 

потребуется

 

введение

 

дополни

-

тельных

 

обратных

 

связей

подбора

 

оптимальных

 

правил

 

и

 

стратегий

 

по

-

ведения

 

агентов

что

 

в

 

настоящее

 

время

 

является

 

одним

 

из

 

базовых

 

вопросов

 

при

 

исследовании

отра

-

ботке

 

и

 

испытании

 

технологии

Такую

 

систему

 

управления

 

пла

-

нируется

 

разработать

 

и

 

испытать

 

на

 

полигоне

 

в

 

ОАО

  «

НТЦ

 

ФСК

» 

до

 

кон

-

ца

 

текущего

 

года

а

 

в

 2014 

году

 

при

 

успешных

 

результатах

 

апробиро

-

вать

 

внедрение

 

на

 

объектах

 

энерге

-

тического

 

кластера

 «

Эльгауголь

».

ДАЛЬНЕЙШИЕ

 

ШАГИ

В

 

магистральных

 

сетях

 

представ

-

ляется

 

перспективным

 

использова

-

ние

 

мультиагентного

 

регулирования

 

напряжения

 

при

 

энергоснабжении

 

протяжённых

 

объектов

 

с

 

резкопе

-

ременной

 

нагрузкой

к

 

которым

 

относятся

 

электрифицированные

 

транспортные

 

системы

такие

 

как

 

трубопроводы

 

и

 

железные

 

дороги

Ещё

 

более

 

значим

 

потенциал

 

муль

-

тиагентного

 

подхода

 

в

 

интеллектуа

-

лизации

 

распределительных

 

сетей

где

 

факторы

требующие

 

исполь

-

зования

 

новых

 

подходов

 

к

 

управ

-

лению

выражены

 

в

 

наибольшей

 

степени

В

 

частности

уже

 

сейчас

 

обсуждается

 

возможность

 

приме

-

нения

 

подхода

 

для

 

автоматизации

 

энергоснабжения

 

индустриальных

 

парков

управления

 

распределён

-

ной

 

генерацией

спросом

произ

-

водственными

 

активами

Благодаря

 

интеграции

 

компаний

 

российского

 

электросетевого

 

комплекса

на

-

работки

полученные

 

в

 

результате

 

инновационной

 

деятельности

 

ОАО

 

«

ФСК

 

ЕЭС

», 

могут

 

быть

 

использо

-

ваны

 

для

 

реализации

 

проектов

 

в

 

МРСК

.

В

 

настоящее

 

время

 

разраба

-

тывается

 

эталонная

 

архитектура

которая

 

позволит

 

специфицировать

 

технические

 

требования

 

к

 

систе

-

мам

 

управления

 

и

 

интерфейсам

 

взаимодействия

а

 

также

 

сформи

-

ровать

 

библиотеки

 

базовых

 

классов

 

агентов

Создаётся

 

полигон

 — 

си

-

стема

 

поддержки

 

жизненного

 

цик

-

ла

 

решений

 

для

 

интеллектуальной

 

сети

который

 

будет

 

предоставлять

 

исследователям

 

и

 

разработчикам

 

доступ

 

к

 

базам

 

знаний

тестовым

 

моделям

симуляторам

 

различных

 

систем

 

управления

Для

 

привлече

-

ния

 

широкого

 

круга

 

учёных

 

и

 

разра

-

ботчиков

 

к

 

рассмотренным

 

выше

 

задачам

 

стартовал

 

Вероссийский

 

конкурс

 

инновационных

 

проектов

 

и

 

разработок

 

в

 

сфере

 

умной

 

энер

-

гетики

  «

Энергопрорыв

». 

Данный

 

конкурс

 

позволит

 

сформировать

 

со

-

общество

 

и

 

экосистему

 

субъектов

способных

 

и

 

заинтересованных

 

в

 

создании

 

систем

 

технологического

 

управления

 

нового

 

поколения

Для

 

всех

 

желающих

 

совмест

-

но

 

формировать

 

и

 

обсуждать

 

дан

-

ные

 

проблемы

 

функционируют

 

интернет

-

площадки

 Grid2030.ru 

и

 

Gridology.ru. 

Следует

 

также

 

отметить

 

важную

 

задачу

 

и

 

необходимость

 

формирования

 

доступных

 

и

 

понят

-

ных

 

в

 

сообществе

 

российских

 

элек

-

троэнергетиков

 

терминов

 

и

 

опреде

-

лений

 

в

 

области

 

интеллектуальной

 

энергетики

Особенно

 

это

 

связано

 

с

 

мультиагентными

 

технологиями

 

и

 

новыми

 

информационными

 

техно

-

логиями

 

в

 

целом

где

 

до

 

сих

 

пор

 

нет

 

устоявшихся

 

терминов

при

 

том

 

что

 

информационные

 

технологии

 

всё

 

более

 

плотно

 

входят

 

в

 

наши

 

техно

-

логические

 

реалии

Реализация

 

рассмотренных

 

выше

 

инициатив

разработка

 

и

 

вне

-

дрение

 

новых

 

систем

созданных

 

на

 

основе

 

открытых

 

архитектур

 

и

 

мультиагентного

 

подхода

занимают

 

приоритетное

 

место

 

в

 

списке

 

сред

-

не

и

 

долгосрочных

 

целей

 

развития

 

электросетевого

 

комплекса

 

РФ

.  


Оригинал статьи: Мультиагентные технологии – новый подход к единому технологическому управлению инфраструктурами

Читать онлайн

В Стратегии развития электросетевого комплекса РФ, утверждённой 3 апреля 2013 года, в качестве одного из способов долгосрочного обеспечения надёжного, качественного и доступного энергоснабжения потребителей определено создание интеллектуальной энергетической системы с активно-адаптивной электрической сетью — энергосистемы нового поколения, ориентированной на клиента и основанной на мультиагентном принципе управления её функционированием и развитием. Использование данного подхода представляется целесообразным в условиях необходимости проведения единой технической политики, обеспечения доступности, надёжности, эффективности, живучести и поступательного развития энергетических систем, относящихся к критически важным инфраструктурам.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(83), март-апрель 2024

Анализ нагрузочных режимов и регулировочной способности по напряжению распредсети при оптимизации секционирования на ее участках

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Диагностика и мониторинг
Яхин Ш.Р. Пигалин А.А. Галиев И.Ф. Маклецов А.М.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(83), март-апрель 2024

Использование машинного обучения для определения максимально возможного значения наведенного напряжения на отключенной линии электропередачи

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Охрана труда / Производственный травматизм
Горшков А.В.
Спецвыпуск «Россети» № 1(32), март 2024

О необходимости расширения профиля информационной модели линии электропередачи переменного тока, определенной серией ГОСТ 58651

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Карельский филиал ПАО «Россети Северо-Запад»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»