智能配电网研发路线探讨(3)

3、 智能配电网的各种应用

智能配电网支撑系统支持下的各种应用，可概括为表前表后、当前今后四个方面的不同组合。表前应用指智能电表电网侧的应用，包括当前的增效应用和今后的潜在应用，表后应用指智能电表用户侧的应用，同样包括当前的增效应用和今后的潜在应用。但其所碰到的难点问题，大相庭径、各有不同。

3.1 表前电网侧当前的增效应用

表前电网侧当前的增效应用，包括当代电网现有的各个应用系统，如保证电网安全经济和优质运行的调度管理系统、需求侧管理的负荷控制系统、电力市场的营销管理系统、用户服务的停电管理系统、以及当前实施的电力用户信息系统等，在支撑系统的支持下，勿需推倒重来，即可起到增效作用。

增效作用表现在两个方面，一是借助功能强大、水平较高的支撑系统，增加现有系统的应用效果，如直接提高现有各种应用对电网和用户的认知程度、反应能力和可视化水平等。二是在现有系统的的基础上，扩充新的应用功能。如旨在实现安全自愈能力的事件启动快速仿真决策、故障隔离的网络重构，支持电力电子技术接入系统、保证电网的优质运行，以及实施分时电价、深化营销管理等。

但这些增效应用，都以当前单向的供需关系为前提，即使接入少量的可再生能源发电和电动汽车充电桩或充电站，也是按负荷效应处理，不涉及供需互动的双向服务问题。

表前电网侧当前的这些增效应用，如支撑系统的水平不低，对集中控制系统(SCADA/DMS、负荷管理、营销管理等)而言，并无突出的难点。但对于分布控制系统(继电保护、就地无供补偿等)，却存在网络重构后的再整定或自适应难点问题。对此，将在下节的潜在应用中，一并加以讨论。

3.2 表前电网侧今后的潜在应用

表前电网侧今后的潜在应用，主要是解决配电系统接入大量的系统新元件(包括可再生能源发电和电动汽车充放电)后，所引发的双向服务、入网管理和市场交易问题，研发和实施工作量较大。

间歇性、功率不稳的可再生能源分布式发电大量并网运行时，将改变传统电网的结构，使配电系统从简单的受电网络变成复杂的有源网络。当前配网的保护和控制配置方案不适应多分布发电源的接入，已成为广泛采用分布式发电的技术瓶颈，更不用说由于通过逆变装置并网而带来的诸多电能质量问题了。

电动汽车充放电的入网管理，技术上虽较可再生能源发电简单。但由于更加量大面广，存在大量用户、中间服务商和电力公司之间的单独组网和营销管理等复杂问题。

尽管可再生能源发电和电动汽车充放电的入网管理和市场交易，提出了许多难题。但主要的难点，还在于供需互动后接入的这些用电设备和系统，将以千位数量级增长，并需解决与电网并网运行后的系统优化、协调和控制等问题。此时，传统的SCADA/DMS系统已不可能监视控制到每个单独设备，只能监视控制到运行工况的边界，而通过设置在边界的分布式的智能控制来解决问题，这才是实施智能配电网所面临的一个研发难点和热点。

和静态模型与动态数据相结合的精确解不同，分布式的智能控制必须与知识工程的智能解相结合，当前分布式智能的研发方向，几乎毫无例外地采用多智能体(multi-agent)技术。面向Agent (AO，agent-oriented)是继面向过程和面向对象(OO，objeci-oriented)之后、新一代的软件系统工程技术。

Agent是将知识和使用它的一组操作或过程封装在一起得到的一个实体，具有结构和属性，并可通过消息互相通信。Agent特有的自治性和主动性，可独立地完成其目标而不需要外界的指令、或感知环境变化时通过规划实现其目标。因此，Agent又有“主动的对象”之称，知识工程界均将Agent意译为“主体”或 “智能体”，而不采用概念易于混淆的“代理”。单个的Agent拥有解决问题的不完全的信息或能力，没有系统全局控制能力。但可通过相关Agent间的协调和协作组成Multi-Agent系统，来解决复杂的全局性问题。

包括反应、协作和认知三层结构的Multi -Agent系统，如图2所示。