ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2018-6-183-195ipolytech-119Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ МУЛЬТИАГЕНТНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХDECENTRALIZED MULTIAGENT VOLTAGE CONTROL IN ELECTRICAL NETWORKSФишовА. Г.FishovA. G.fishov@ngs.ruКарджаубаевН. А.KarjaubayevN. A.karjaubayev.n@gmail.coНовосибирский государственный технический университетРоссияNovosibirsk State Technical UniversityRussian Federation201815092020226183195Copyright © Фишов А.Г., Карджаубаев Н.А., 20202020Фишов А.Г., Карджаубаев Н.А.Fishov A.G., Karjaubayev N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/119

ЦЕЛЬ. Развитие распределенной малой генерации, включаемой в сети низкого и среднего напряжения, ставит задачу эффективного регулирования напряжения вне контура оперативного управления с помощью децентрализованного автоматического управления. Средствами решения такой задачи является мультиагентное регулирование. При этом каждый интеллектуальный регулятор, входящий в мультиагентную систему, может быть носителем интересов (агент) субъектов общего процесса энергоснабжения (сетевая компания, малая генерация, потребитель), а режим напряжения определяться как компромисс их интересов. МЕТОДЫ. Предлагаемый метод решения указанной задачи основан на единых базовых правилах принятия решений и осуществления действий агентами с учетом режима контролируемого района и согласования действий с соседними агентами. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В работе представлена постановка задачи мультиагентного компромиссного регулирования напряжения в активных (в общем случае) и многосвязных электрических сетях. Рассматривается одноуровневая система мультиагентного регулирования с интеллектуальными агентами, обладающими как собственной зоной (прилегающим районом электрической сети) принятия решений, так и образующими расширенную зону согласованных действий. Для контроля режима прилегающего района агент использует исключительно локальные режимные параметры. Обмен данными между агентами производится по каналам прямых электрических связей между узлами сети. Предлагается структура мультиагентного регулятора напряжения и обосновывается необходимость интеллектуального (экспертного) блока в его составе. ВЫВОДЫ. Доказана возможность компромиссного регулирования напряжения в электрических сетях с распределенными средствами компенсации реактивной мощности посредством децентрализованной мультиагентной системы с координацией действий агентов в соседних зонах.

PURPOSE. Development of small distributed generation included in the network of low and average voltage sets the task of effective voltage regulation off-line the operating emergency control by means of the decentralized automated control. Multiagent control (MAC) is the means of solving this problem as every intelligent regulator included in the MA system can represent the interests (be an agent) of the subjects of the overall process of power supply (network company, small generation, a consumer) and the voltage mode is determined as a compromise of their interests. METHODS. The proposed method for solving this problem is based on the unified basic rules of decision-making and implementation of agents’ actions taking into account the controlled area mode and coordination of actions with neighboring agents. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The paper formulates the problem of multiagent compromise voltage regulation in active (in general) multiconnected electrical networks. Consideration is given to a one-level system of multiagent regulation with intelligent agents featuring both their own decision-making area (the area adjoining to the electrical network) as well as forming an expanded area of concerted actions. To control the adjacent area mode the agent uses only local mode parameters. The agents exchange data through the channels of direct electrical connections between the network nodes. The structure of a multi-agent voltage regulator is proposed and the need for an intelligent (expert) block in its composition is substantiated. CONCLUSIONS. The possibility of compromise voltage control in electrical networks with distributed means of reactive power compensation using a decentralized multiagent system coordinating agents’ actions in neighboring areas is proved.

малая генерацияэлектрические сетирегулирование напряжениямультиагентная системакомпромисс интересовsmall generationelectrical networksvoltage controlmultiagent systemcompromise of interestsReferencesФишов А.Г. Интеллектуальная электрическая сеть - революция в отношениях субъектов и управлении режимами электроэнергетических систем // Сб. докладов 3-й Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 22-26 октября 2012 г.). Екатеринбург, 2012. Ч. 1. С. 91-97.Фишов А.Г. Интеллектуальная электрическая сеть - революция в отношениях субъектов и управлении режимами электроэнергетических систем // Сб. докладов 3-й Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 22-26 октября 2012 г.). Екатеринбург, 2012. Ч. 1. С. 91-97.Zhenhua Jiang. Agent-Based Control Framework for Distributed Energy Resources Microgrids // Intelligent Agent Technology, 2006. IAT '06. IEEE/WIC/ACM International Conference. Hong Kong, 2006. P. 646-652. DOI: 10.1109/IAT.2006.27.Zhenhua Jiang. Agent-Based Control Framework for Distributed Energy Resources Microgrids // Intelligent Agent Technology, 2006. IAT '06. IEEE/WIC/ACM International Conference. Hong Kong, 2006. P. 646-652. DOI: 10.1109/IAT.2006.27.Chong S., Chen X., Shan H., Xiangning L. Operation of Microgrid Reconfiguration based on MAS (Multi-Agent System) // IEEE Region 10 Conference (31194). TENCON 2013. рр. 1-4. DOI: 10.1109/TENCON. 2013.Chong S., Chen X., Shan H., Xiangning L. Operation of Microgrid Reconfiguration based on MAS (Multi-Agent System) // IEEE Region 10 Conference (31194). TENCON 2013. рр. 1-4. DOI: 10.1109/TENCON. 2013.Исмоилов С.Т., Труфакин С.С., Фишов А.Г. Мультиагентное регулирование напряжения в электрических сетях с распределенной генерацией и активными потребителями // Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем: 4-я Междунар. науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 3-7 июня 2013 г.). Екатеринбург, 2013. С. 99-100.Исмоилов С.Т., Труфакин С.С., Фишов А.Г. Мультиагентное регулирование напряжения в электрических сетях с распределенной генерацией и активными потребителями // Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем: 4-я Междунар. науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 3-7 июня 2013 г.). Екатеринбург, 2013. С. 99-100.Исмоилов С.Т., Фишов А.Г. Моделирование и анализ эффективности регулирования напряжения в электрической сети с распределенной генерацией // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2014. № 1-2. С. 302-305.Исмоилов С.Т., Фишов А.Г. Моделирование и анализ эффективности регулирования напряжения в электрической сети с распределенной генерацией // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2014. № 1-2. С. 302-305.Пат. 2561915, Российская Федерация, МПК H02 3/12. Способ регулирования напряжения узла электрической сети и узлов, прилегающих к нему / С.Т. Исмоилов, А.Г. Фишов; заявитель и патентообладатель Новосибирский государственный технический университет. № 2014118182; заявл. 05.05.2014; опубл. 10.09.2015. Бюл. № 25. 7 c.Пат. 2561915, Российская Федерация, МПК H02 3/12. Способ регулирования напряжения узла электрической сети и узлов, прилегающих к нему / С.Т. Исмоилов, А.Г. Фишов; заявитель и патентообладатель Новосибирский государственный технический университет. № 2014118182; заявл. 05.05.2014; опубл. 10.09.2015. Бюл. № 25. 7 c.Фишов А.Г., Карджаубаев Н.А., Эрдэнэбад Э. Мультиагентное регулирование напряжения в электрических сетях // Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем: материалы 6-й Междунар. науч.-техн. конф. (Санкт-Петербург, 25-28 апреля 2017 г.). Санкт-Петербург, 2017.Фишов А.Г., Карджаубаев Н.А., Эрдэнэбад Э. Мультиагентное регулирование напряжения в электрических сетях // Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем: материалы 6-й Междунар. науч.-техн. конф. (Санкт-Петербург, 25-28 апреля 2017 г.). Санкт-Петербург, 2017.Fishov A.G., Klavsuts I.L., Klavsuts D.A., Khayrullina M.V. Technological basis for compromise of interests at voltage regulation in electric grids // 50 International universities power engineering conference (UPEC 2015): proc., United Kingdom, Stoke?on?Trent, 1-4 Sept. 2015. IEEE, 2015. Art. 7339780. ISBN 9781467396820. DOI: 10.1109/UPEC.2015.7339780Fishov A.G., Klavsuts I.L., Klavsuts D.A., Khayrullina M.V. Technological basis for compromise of interests at voltage regulation in electric grids // 50 International universities power engineering conference (UPEC 2015): proc., United Kingdom, Stoke?on?Trent, 1-4 Sept. 2015. IEEE, 2015. Art. 7339780. ISBN 9781467396820. DOI: 10.1109/UPEC.2015.7339780Клавсуц И.Л., Фишов А.Г., Хайруллина М.В., Клавсуц Д.А. AC Voltage Normalization - Conception and Technology for Smart Grid System // 51 International universities power engineering conference (UPEC 2016),The Coimbra Institute of Engineering (ISEC), Portugal (Coimbra, 6-9 September 2016). Coimbra, 2016 [Электронный ресурс]. URL: http://IEEE. (25.01.2018).Клавсуц И.Л., Фишов А.Г., Хайруллина М.В., Клавсуц Д.А. AC Voltage Normalization - Conception and Technology for Smart Grid System // 51 International universities power engineering conference (UPEC 2016),The Coimbra Institute of Engineering (ISEC), Portugal (Coimbra, 6-9 September 2016). Coimbra, 2016 [Электронный ресурс]. URL: http://IEEE. (25.01.2018).Исмоилов С.Т. Распределенное регулирование режима напряжения электрической сети // Вестник Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими. 2014. № 1 (25). 59-63 с.Исмоилов С.Т. Распределенное регулирование режима напряжения электрической сети // Вестник Таджикского технического университета им. акад. М.С. Осими. 2014. № 1 (25). 59-63 с.Tran-Quoc T., Monnot E., Rami G., Almeida A., Kieny Ch., Hadjsaid N. Intelligent voltage control in distribution network with Distributed generation // 19th International Conference on Electricity Distribution (Vienna, 21-24 May 2007). Vienna, 2007.Tran-Quoc T., Monnot E., Rami G., Almeida A., Kieny Ch., Hadjsaid N. Intelligent voltage control in distribution network with Distributed generation // 19th International Conference on Electricity Distribution (Vienna, 21-24 May 2007). Vienna, 2007.Solanki J. and Schulz N., «Multi-agent system for islanded operation of distribution systems», 29 2006-Nov. 1 2006. Р. 1735-1740.Solanki J. and Schulz N., «Multi-agent system for islanded operation of distribution systems», 29 2006-Nov. 1 2006. Р. 1735-1740.Sansawatt T., Ochoa L.F. and Harrison G.P., Integrating Distributed Generation Using Decentralised Voltage Regulation // IEEE Power and Engineering Society General Meeting 2010, USA (Minneapolis, 25-29 July 2010). Minneapolis, 2010.Sansawatt T., Ochoa L.F. and Harrison G.P., Integrating Distributed Generation Using Decentralised Voltage Regulation // IEEE Power and Engineering Society General Meeting 2010, USA (Minneapolis, 25-29 July 2010). Minneapolis, 2010.Chowdhury S., Chowdhury S.P. and. Crossley P. Microgrids and Active Distribution Networks. The Institution of Engineering and Technology. 2009, 297 p.Chowdhury S., Chowdhury S.P. and. Crossley P. Microgrids and Active Distribution Networks. The Institution of Engineering and Technology. 2009, 297 p.Morzhin Yu.I., Shakaryan Yu.G., Kucherov Yu.N., Voropai NI, Vasilyev SN, Yadykin I.B. SMART GRID CONCEPT FOR UNIFIED NATIONAL ELECTRIC NETWORK OF RUSSIA / CD. IEEE PES Preprints Innovative Smart Grid Technologies Europe, UK: IEEE, Manchester University. Panel session 5D. (Manchester, 5-7 December 2011). Manchester, 2011. Р. 1-5.Morzhin Yu.I., Shakaryan Yu.G., Kucherov Yu.N., Voropai NI, Vasilyev SN, Yadykin I.B. SMART GRID CONCEPT FOR UNIFIED NATIONAL ELECTRIC NETWORK OF RUSSIA / CD. IEEE PES Preprints Innovative Smart Grid Technologies Europe, UK: IEEE, Manchester University. Panel session 5D. (Manchester, 5-7 December 2011). Manchester, 2011. Р. 1-5.Padilha А., Denis I., Ciric R. M. Voltage regulation in distribution networks with dispersed generators // 17 -th International Conference on Electricity Distribution (Barcelona, 12-15 May 2003). Barcelona, 2003.Padilha А., Denis I., Ciric R. M. Voltage regulation in distribution networks with dispersed generators // 17 -th International Conference on Electricity Distribution (Barcelona, 12-15 May 2003). Barcelona, 2003.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.