基于移动Agent的临时接地线状态监控方案

贾 涛，雷 兴，王 媚，徐 楠，彭 勇，徐霄鹰

(1.国网技术学院，济南 250002；2.国网上海市电力公司检修公司，上海 201204；3.国网上海市电力公司，上海 200438)

基于移动Agent的临时接地线状态监控方案

贾 涛1，雷 兴2，王 媚2，徐 楠2，彭 勇3，徐霄鹰2

(1.国网技术学院，济南 250002；2.国网上海市电力公司检修公司，上海 201204；3.国网上海市电力公司，上海 200438)

根据目前临时接地线管理存在的问题，提出基于多代理技术的临时接地线分布式管理方案，通过压力传感元件监测接地线夹是否可靠，通过挂接地线时电流电压的变化来判断接地点是否可靠，通过注入低频信号并测量回路电流来判断接地线运行期间是否可靠接地。通过多代理技术和物联网技术，实现接地线与运行人员、检修人员、五防机、自动化后台的实时信息交互，实时监测接地线状态，并参与五防校核，实现了对临时接地线状态感知的全员覆盖、实时自检及多平台展示和校核的要求，提高了临时接地线的运行管理工作效率和调控一体化的操作安全性。

临时接地线；多代理技术；状态自检；五防校核

临时接地线是电气设备停电检修工作必需的一种安全器具，是保护运维检修人员人身安全的生命线。在实际工作中，接地线的操作多属于临时性的，需要频繁地挂接、拆除，容易因遗漏或疏忽等过失导致误挂、误拆、漏挂、漏拆等，使得本应起到保护作用的临时接地线反而成了重大误操作隐患。在挂接地线和接地线运行过程中，缺乏在线监测接地点虚接地、线夹松动等异常情况的功能，使得接地线失去保护作用。

目前临时接地线的挂、拆采用人工进行操作与检查，防误依靠两票三制来保证。这种模式存在无法自动检测接地状态的有效性；无法参与五防校核；无法定位查找等问题。多代理系统的智能性、协作性以及高效性，为更好地进行分层分布的电力设备管理提供了新的思路和方法。文献[1]基于多代理技术研究电压的状态控制。文献[2]研究了智能设备闭锁的多代理架构。文献[3]采用移动代理来实现定位。

本文提出一种临时接地线状态辨识方案，采用多代理技术，有检修人员代理和运行人员代理发送接地线自检命令给接地线代理，通过接地线代理自动检测临时接地线的接地状态，并实时发送给检修人员代理、运行人员代理、五防机代理和自动化后台代理等进行显示，对临时接地线状态进行监测，避免工作期间临时接地线失效而失去保护；五防机代理主要用于电力设备的五防检验，自动化后台代理用于接地线状态的实时远程监测。这可实现对临时接地线状态感知的全员覆盖、实时自检及多平台展示和校核的要求，有效地提高临时接地线的运行管理工作的水平。

1 系统原理

基于多代理技术的临时接地线状态自检方案，主要由接地线代理、检修人员代理、运行人员代理、五防代理和自动化后台代理等构成(见图1)。多代理之间的信息交互实现了对临时接地线状态感知的全员覆盖、实时自检及多平台展示和校核，有效提高了临时接地线的运行管理工作效率。

图1 基于多代理技术的临时接地线状态自检方案

该系统需要具备以下功能。

(1)自动检测临时接地线的接地状态(接地线Agent)，包括三相线夹是否夹牢，接地点是否松动等，具备定时自检、开工许可自检等模式，并可及时将接地状态发送给检修人员Agent、运行人员Agent、五防机Agent、自动化后台Agent等目标。

(2)在五防屏或微机五防界面的相应设备上展示临时接地线的状态。五防机进行模拟操作时，需判断该间隔是否存在临时接地线，并进行五防校核，避免带电挂地线或带地线合闸等恶性误操作事故的发生。

(3)检修工作负责人通过佩戴智能终端IED(检修人员Agent)来实时监测接地线状态，防止工作期间临时接地线失效从而失去保护。

(4)通过北斗定位系统快速定位临时接地线，便于拆除。

接地线代理用于自动检测临时接地线的接地状态，并实时发送给检修人员代理、运行人员代理、五防机代理和自动化后台代理进行显示。检修人员代理和运行人员代理用于发送接地线自检命令给接地线代理，并实时监测接地线状态，避免工作期间临时接地线失效而失去保护。五防机代理用于电力设备的五防检验，所述的自动化后台代理用于接电线状态的实时远程监测。

各代理均包括人机界面，用于代理与用户的交互；通信模块，用于和其他代理交换信息；数据分析处理模块，用于对接收到的数据信息进行分析，判断接地线状态；数据存储器，用于储存各代理已有的知识、经验或者数据，这些数据来自与其他代理的交互过程或者以往处理过的问题。

2 状态自检

临时接地线状态包括三相线夹和接地线夹是否夹牢，以及接地点是否可靠接地。临时接地线状态自检流程见图2。临时接地线接收到自检命令后，通过压力传感器判断线夹是否牢固，通过注入交流信号检测回路电流来判断接地点的有效性。

(1)在对电力设备进行检修作业时，由检修人员代理和运行人员代理向接地线代理发送临时接地线自检命令，接地线代理接收到自检命令后，开始对临时接地线状态进行检测。

(2)检测三相线夹和接地线夹是否夹牢的方法为：在临时接地线的三相线夹和接地线夹上设置压力传感器，压力传感器实时检测三相线夹和接地线夹的压力信号，并发送给接地线代理。接地线代理根据压力传感器发送的压力信号，判断各个线夹是否牢固且充分接触，并当检测到三相线夹或接地线夹松动后, 发出报警信号，如图3所示。压力传感器判别牢固可靠接触应同时满足以下两点：压力达到设定值后压力传感测点动作，判别可靠夹紧；多个压力传感测点中85%以上都启动，判别接触面积充分。

图2 接地线自检流程图

压力传感器判别牢固可靠接触的判别公式为

(1)

式中Tc——压力传感器测量到的压力值；Tset——压力可靠夹紧的阈值；Nc——压力传感测点实际接触点数；Ntotal——全部测点数；k——系数，取0.85。

图3 检测线夹是否夹牢的接线图

(3)检测临时接地线接地点是否可靠接地的方法为：在临时接地线固定好接地点后，在逐相挂三相线夹时，若接地线代理检测到对应相有电流流过，则判定接地线可靠接地，若对应相没有电流流过，则接地点没有可靠接地，接地线代理发出报警信号，如图4所示。

压力传感器判别牢固可靠接触的判别公式为

Ip≥Iset

(2)

式中Ip——A、B、C各相流过的电流值；Iset——判断有流的阈值。

图4 检测接地点是否可靠接地的接线图

(4)在人为自检或定时自检接地线是否可靠接地时，向三相线夹逐一注入低频交流电压，如图4所示。通过测量回路电流来判断接地线运行期间是否可靠接地。注入特定频率的交流信号，只要监测到相应频率的电流，即可判定为接地线可靠接地，如式(2)，只是其中测量到的是特定频率的电流。

接地线代理将临时接地线状态实时发送给自动化后台代理，通过所述的自动化后台代理实时远程监控接地线状态，并在监测到接地线状态异常时报警，提醒检修人员和运行人员，避免工作期间临时接地线失效而对检修人员和运行人员失去保护。临时接地线自检方法设置有五防机代理，用于电力设备的五防检验。

3 基于RuBee/ZigBee的信息交互

RuBee标识技术是电力物联网的基础环节，ZigBee技术适合应用于变电站综合自动化系统。

3.1基于RuBee技术进行辨识

RuBee(IEEE Std 1902.1—2009)是一种新型电子标识技术，能够实现双向、非接触、点对点传输等，并且工作频率小于450 kHz，数据处理速率达到300～9 600 bit/s。RuBee系统由读写器(Reader)、标签(TAG)和数据管理系统组成，如图5所示。

图5 标识系统结构

RuBee标签是RuBee系统的载体，由于自供电，需要自动调节状态来省电。标签被设定为2种工作状态：Sleep(休眠)和Listen(侦听)，见图6。

当标签处于Sleep状态时，在固定周期间隔内检测是否有有效载波；如果检测到有效载波(131 kHz)，则进入Listen状态；当标签处于Listen状态时，时刻准备接受命令和回复命令；若一定时间间隔内，没有检测到有效载波，则标签重新进入Sleep状态。

图6 电子标签的状态转换示意图

3.2基于ZigBee技术的系统结构

临时接地线管理系统结构如图7所示。临时接地线通过对接地点RuBee标签的读写，识别其位置、类型等信息，通过ZigBee接入地线管理机，实时在线监控临时接地线的状态；地线管理机接入站控层网络，参与全站五防校核。

图7 临时接地线管理系统结构

4 系统应用

检修期间，当检修人员在检修区域内挂接临时接地线后，临时接地线会通过对接地点RuBee标签的读写，将接地线的位置通过ZigBee网络发送给五防系统。五防系统收到后，根据收到的位置信息，自动匹配到一次接线图中所对应的线路上，并在对应的线路上显示接地线已挂接的状态。此后，在接地线未拆除前，五防系统中地线始终显示挂接状态，并且该状态量实时参与五防逻辑判断，只要现场不拆除接地线，运行人员始终无法在五防系统对该线路开出送电票，从而无法进行送电操作，全面防止由于临时地线漏拆导致的带接地线合闸事故的发生。

检修结束，检修人员拆除临时接地线后，显示在五防系统中的地线图标会自动消失，且不再参与五防逻辑判断，此时，运行人员就可以开送电票，完成送电操作。

5 结语

本文采用多代理技术和物联网技术设计临时接地线的分布式管理方案，通过压力传感元件监测接地线夹是否可靠，通过挂接地线时电流电压的变化来判断接地点是否可靠，通过注入低频信号并测量回路电流来判断接地线运行期间是否可靠接地；通过物联网技术和多代理技术，实现接地线与运行人员、检修人员、五防机、自动化后台实现信息交互，实时监测接地线状态，并参与五防校核，实现了对临时接地线状态感知的全员覆盖、实时自检及多平台展示和校核的要求，有效提高临时接地线的运行管理工作效率，用以解决目前在接地线防误操作方面因依靠制度防误和人为判断容易产生误判带来人身财产损害的问题。

[1] 鲁斌, 刘雪艳. 基于MAS和CA的多微电网孤岛模式下无功电压的控制[J].电力自动化设备, 2016, 36(3): 6-14.

LU Bin, LIU Xueyan. Reactive power and voltage control based on mas and ca for islanded multi-microgrid[J].Electric Power Automation Equipment, 2016, 36(3): 6-14.

[2]陈武, 段斌. 变电站智能电子设备动态重构闭锁逻辑生成多代理系统[J].电力系统自动化, 2015,39(21): 107-112.

CHEN Wu, DUAN Bin. A multi-agent system for interlocking logic generation in dynamic reconfiguration of intelligent electric devices in substations[J].Automation of Electric Power Systems, 2015, 39(21): 107-112.

[3]万定生, 陈元斌, 卞海红. 基于区域路径代理的Mobile Agent定位方法[J].微机发展, 2004, 14(5): 11-13.

WAN Dingsheng, CHEN Yuanbin, BIAN Haihong. A mobile agent locating approach based on region path proxies[J].Microcomputer Development, 2004, 14(5): 11-13.

(本文编辑：赵艳粉)

Condition Monitoring Scheme for Temporary Grounding Line Based on Mobile Agent

JIA Tao1, LEI Xing2, WANG Mei2, XU Nan2, PENG Yong3, XU Xiaoying2

(1.Technology College of State Grid, Jinan 250002, China; 2. Maintenance Company, Shanghai Municipal Electric Power Company, Shanghai 201204, China; 3. Shanghai Municipal Electric Power Company, Shanghai 200438, China)

According to the current problems of temporary grounding line management, a distributed management scheme for temporary grounding line based on multi-agent technology is proposed. The pressure sensing element is used to monitor the reliability of the grounding clamp; the change of current and voltage is used to judge the reliability of the grounding point; the low-frequency signals are injected and the loop current is measured to determine the reliability of the grounding line during the operation. The multi-agent technology and networking technology are applied to realize the real-time information interaction of grounding line and operating personnel, maintenance personnel, five-prevention machine and automatic background, and achieve real-time monitoring of grounding condition. The grounding line is participated into five-prevention check. The requirements such as full coverage of temporary grounding line, real-time self-checking, multi-platform display and check, are achieved to improve the efficiency of temporary grounding line operation and management and safety of control integration.

temporary grounding line; multi agent technology; condition shelf-checking; five-prevention check

10.11973/dlyny201704002

贾 涛(1984—)，男，硕士，工程师，从事电力系统及其自动化研究工作。

TM862

：A

：2095-1256(2017)04-0379-04

2017-04-15