There is a permanent demand for new computational tools required for
power system operation, supervision, analysis and planning. These software’s
become larger and increasingly complex due to the system’s characteristics, and
when finally finished they are difficult to maintain and to integrate into old
application.
The main objective of this thesis is to consider a new type of multiagent
system’s architecture, capable of to assist the power systems operators in
their work of operation, with special approach for the restoration tasks after a fault.
The multi-agent system’s architecture was divided in two packages of
agents. The first one is composed by "Support Agents", which are responsible for
doing services that assist the decision-making process, as: to establish and to coordinate
the communication between agents, to update the computational model,
interface with the real world, etc. The second package is composed by "Specialized
Agents", that have the specific knowledge used in the analysis and solution of the
problems found in the application domain.
The main benefits obtained with the multi-agent model were:
cooperative behavior, competitive processing, distributed topology and open
architecture.
The cooperative behavior is characterized by dynamic exchange of
information between agents making possible segmentation of tasks, besides allowing
the reduction of the hierarchic characteristics of the decision process. The
competitive processing improves the use of the hardware capacity and decreases the
reply time.
The architecture’s topology considered is distributed, what makes
possible in the abstraction process the system’s division in a lesser number of parts,
limited to functional characteristics. The architecture considered is opened, allowing
the addition of components and the system’s expansion, as part of a bigger system
with the creation of new levels of analysis.
As an example of application of the architecture considered it was
implemented in real cases like power substations and distribution systems of Brazil’s
power utility companies.Há uma demanda permanente por novas ferramentas computacionais
necessárias para operação, supervisão, análise e planejamento de sistemas
elétricos. Devido às características da aplicação, estes softwares se tornam maiores
e mais complexos, e quando terminados são difíceis de manter e integrar com
aplicativos antigos.
O objetivo principal desta tese é propor um novo tipo de arquitetura de
sistema multi-agente capaz de auxiliar os operadores de sistemas elétricos no seu
trabalho de operação, com enfoque especial para as tarefas de restabelecimento
após uma falha.
A arquitetura do sistema multi-agente foi dividida em dois pacotes de
agentes. O primeiro é composto por “Agentes de Suporte”, os quais são
responsáveis por prestar serviços que auxiliem o processo de tomada de decisões,
como: estabelecer e coordenar a comunicação entre os agentes, atualizar o modelo
computacional, interface com o mundo real, etc. O segundo pacote é composto por
“Agentes Especializados”, que são os detentores do conhecimento específico
empregado na análise e solução dos problemas encontrados no domínio de
aplicação.
Os principais benefícios alcançados com o modelo multi-agente foram:
comportamento cooperativo, processamento concorrente, topologia distribuída e
arquitetura aberta.
O comportamento cooperativo é caracterizado por trocas dinâmicas de
informação entre os agentes e possibilitando a divisão de tarefas, reduzindo as
características hierárquicas do processo de decisão. Já o processamento
concorrente melhora o uso da capacidade de hardware e diminui o tempo de
resposta.
A topologia da arquitetura proposta é distribuída, o que torna possível
no processo de abstração a divisão do sistema em um número menor de partes,
limitado pelas características funcionais. E ainda, a arquitetura proposta é aberta,
permitindo a adição de componentes e a expansão do sistema, como parte de um
sistema maior com a criação de novos níveis de análise.
Como um exemplo de aplicação da arquitetura proposta foi
implementado na prática em subestações elétricas e em sistemas de distribuição de
concessionárias de energia elétrica do Brasil