智能电网分布式控制系统动态重构

智能电网的互动化特征使现有电力自动化系统面临自愈、自适应协调、实时优化等挑战，系统功能动态重构成为智能电网应对环境变化和内部状态变化的需要，标准化的信息模型和功能块技术结合是电力系统软件的发展趋势，但现有的重构方法相对于智能电网的需求存在的一致性与实时性的矛盾，是亟须解决的科学问题。项目提出将动态重构过程转化为实时数据通信与管理过程的思想，并以多级重构代理技术为核心研究其实现：建立功能分解与分配代理、设备内部重构代理、数据服务代理为层次结构的多级代理体系结构，基于嵌套状态机对电力系统重构需求进行分解与分配，基于实时数据引擎研究设备内部功能重构，基于电力信息系统互操作标准研究其统一数据服务模型与方法。实现综合协调重构的实时性与一致性的科学目标；同时实现动态重构与电力系统工程标准相容、为重构功能提供者和使用者屏蔽重构的复杂性的工程目标。对我国智能电网分布式控制软件研究具有理论与实际意义。

智能电网控制系统功能动态重构是系统适应功能变化、网络拓扑变化、不确定运行环境的重要手段，主要研究了：（1）智能电网功能块建模。IEC 61850和IEC 61499结合实现控制功能块，使功能块通信剖面符合IEC 61850，功能剖面符合IEC 61499，便于在智能电网环境下，构建具有可重构潜力的分布式控制系统。（2）智能电子设备（IED）动态重构。以装载与解释IED动态重构的关键文件CID为核心，基于多代理技术，管理IED及其功能组件，管理其交互策略与协调流程，根据系统现实工况，结合电学原理，更新CID文件，保证动态重构IED功能的正确性。（3）智能电网通信服务重构。研究了智能电网事件报告通信模型，分析了其控制块作用机理并设计其事件报告触发机制，基于此，提出了通信服务重构流程，并用服务追踪、数据同步等验证了方法的有效性。（4）典型应用研究及原型实现。综合应用以上研究成果，在智能变电站，先进变流器，风电机组控制等方面进行了应用和原型实现研究。