多Agent在IEC61850通信模型中的应用研究

主站、上位机、下位机分别设计为调度Agent、控制Agent和采集Agent；采集Agent连接现场控制级设备、控制发电机的自动电压调节器；将管理级的任务分散给各个控制Agent来完成，控制Agent通过点对点的通信直接将数据传给调度Agent；调度Agent负责管理各个控制域的信息，根据信息进行整个网络的无功优化，并对控制Agent进行协调。
系统模型的特点体现在以下方面:
　　自主性：Agent可以根据自己检测到的信息对一些紧急情况进行及时的处理，对于来自其他Agent的命令，也可以根据自己的利益做出合适的反应（接收或拒绝）。
　　交互性：Agent之间可以进行交互。各个Agent在完成所属区域的调压和优化任务时，并不只考虑本Agent区域的信息，而是在考虑了各个Agent之间相互联系的基础上实现的。
　　反应性：当某一电压无功控制设备发生故障或新增加电压无功控制设备时，在所属的Agent中注销或登记。
　　主动性：各个Agent对收集到的数据信息进行分析，并结合自身情况，得出最优化的事件处理方式。
　　从组织结构中的各种Agent的功能特点来看，调度Agent与控制Agent、控制Agent与采集Agent之间存在比较弱的控制与被控制的关系，更多的是一种协调管理的作用，各控制Agent之间可以通过直接的通信和交互解决问题；采集Agent通过控制Agent之间的桥梁，与其他控制域中的采集Agent通信。
　　因此，AVC系统可以看作是一种分层分布协调式MAS组织结构，这种结构的优点在于具有较强的扩展性，可实现电力系统这样一个复杂分散系统的整体协调控制。
4.2 AVC Agent仿真模拟实验
　　为了探讨基于多Agent系统在IEC61850通信模型应用的可行性，本文根据AVC Agent系统原理，设计了一个模拟实验原型系统，利用开源框架结构JADE（Java Agent Development Framework）作为开发框架。该实验由两台PC机组成，PC机通过局域网相连接，两台PC机上分别配置JADE作为控制Agent和调度Agent，它们之间发送模拟电流、电压和功率因数等数值量。实验原理如图4所示。

JADE平台中，有且只有一个主容器，当其他的容器启动时，必须在主容器中注册。因此将调度Agent PC当作主容器，控制Agent PC当作其他容器，当实验平台启动时，控制Agent PC在调度Agent PC中注册（类似于TCP三次握手）；容器间通信过程采用异步消息传递模式，每个容器都有一个消息队列，如果需要与其他容器通信时，就把相应消息投递到队列中。当消息队列中出现消息时，相应的Agent被通知；被通知的Agent并不是立即作出反应，它根据自身环境的情况，依靠优先级来决定对到来的消息做怎样的处理；被通知的Agent将处理的结果返回通知发出方Agent，通知发出方Agent根据返回的结果决定等待或者继续发送其他Agent。
　　通过控制Agent PC和调度Agent PC间发送消息，观测实时数据、延迟、反应时间来分析原型系统通信性能，实验步骤如下：
　　(1) 启动两台PC机的JADE服务，载入调度Agent和控制Agent，控制Agent在调度Agent中注册(三次握手)，初始化发送参数，记录整个过程经历时间。
　　(2) 控制Agent向调度Agent发送模拟电流、电压和功率因数消息，记录消息实时数据、发送和排队延迟、以及调度Agent自身调节(根据约束条件确定返回参数，如电压合格、设备动作次数最少)状况。
　　(3) 调度Agent自动向控制Agent返回调节消息，记录消息实时数据、发送和排队延迟、以及控制Agent自身调节（降低电压、电流等发送参数）状况。
　　实验结果显示，装载在各个容器中的Agent相互通信，根据自身的情况处理来自其他容器的消息，产生了自适应能力，具备了智能化的要求。
　　本文详细阐述了多Agent系统和IEC61850的特点和联系，重点分析了多Agent系统理论在在基于智能通信服务器（ICS）的IEC61850通信模型中的应用；并通过AVC应用实例分析以及原型的设计与实现，验证了多Agent系统应用于IEC61850通信模型中的可行性。