段亚飞 季红春 王 崇

（郑州博努力计算机科技有限公司，河南 郑州 450000）

在电力系统中，控制终端与前端执行设备之间频繁进行数据交互，包括指令的下达、状态信息的上传等。随着电力系统结构的复杂化，以及对实时数据要求的严格化，传统的数据交互由于存在数据迟报、交互性差等问题，已经无法满足新的管理要求，探究和使用一种处理效率更高、响应速度更快的数据交互模式势在必行。智能体联盟可以对系统内海量异构信息进行快速处理、智能分析，将其应用到电力监控系统中，有助于进一步提高实时数据的交互能力，进而很好地满足全时段、全方位、全过程的监控需要。在这一背景下探究基于信息智能联盟的电力监控实时数据交互应用技术具有重要的现实意义。

1 电力监控实时数据交互的实现方式

1.1 消息触发流程

适用于电力监控的信息联盟智能体，每完成一次信息交互，可同时获得多个消息事件。为避免多个消息事件同时触发导致信道堵塞、消息延迟的情况，在信息智能体设计中增加一个消息触发器代替原来的定时器，改良后的消息触发系统如图1 所示。

图1 消息触发系统功能

当电力系统中有实时消息事件发生后，所有消息事件均需要在接收智能体的Message 映射表中进行注册。然后接收智能体会根据映射表中各条消息的类型、范围、时间等进行排序。这样就能保证优先级较高的消息事件最先发送到消息触发器中。接收到消息事件后，消息触发器动作，将该消息发送至监控终端。按照顺序依次发送消息事件，有效避免了轮询信息时产生的额外开销，对减轻通信负载、提高通信效率有积极帮助。

除了智能体与前端执行设备进行通信外，多个智能体之间也会相互通信。这种设计方式的好处在于分担了单台智能体的信息处理压力，有助于提高电力监控系统的稳定性与可靠性。智能体之间的消息触发流程如图2所示。

图2 智能体与外部环境消息触发流程

智能体每隔一段时间执行一次“外界环境是否改变”的判断程序。如果外界环境没有变化，则说明未产生新的消息事件；反之，如果判断程序的输出结果为“是”，即感知到外部环境发生变化，此时智能体会对该消息事件做初始化处理。之后，使用Posts 消息触发器，将该消息事件传递给信息智能体感知器。此时，智能体感知到外部传来消息事件，从规划集中选择一个具有相关性的规划，标记接收到的事件。只有当事件被标记后，信息智能体知识库才能识别该事件并执行相关性检查。若检测结果为“TURE”，则生成Post 信息规划报文，并有信息智能体执行器执行该规划；反之，若检测结果为“FALSE”，则说明智能体对该事件不感兴趣，不执行规划。

1.2 实时交互流程

使用消息触发器进行智能体之间的消息事件传输，使得发出信息的智能体，不用在信息发出后一直等待对方的回应，从而保证了在多条消息事件并发的情况下，智能体也能不间断地发出消息，最大程度上减少了信息等待，做到了实时交互。智能体除了感知事件外，还具有执行规划能力。在测控终端接收量测消息（如电流消息、功率消息等）后，由Send 监测器进行记录，并将其发送至通信智能体感知器，根据该量测消息的来源、类型等编制信息报文规划。将规划发送给通信智能体执行器，识别信息报文规划内容后，以Send 消息事件的形式传递给信息智能联盟感知器，并执行该规划。将执行结果发送至监控智能体，确认结果后刷新一次监控智能体的监控界面，展示被监控对象的最新信息，以便于管理员进行调度处理。实时交互流程如图3 所示。

图3 多智能体间信息流处理规划

1.3 智能体联盟的交互实现

当电力监控系统正常运行时，每个智能体都可以接收同一系统中其他智能体发送的消息事件，并且基于消息触发系统执行信息报文规划，完成智能体之间的交互。测控终端采集到的开关状态遥信报文，会同步传输至通信智能体，并在该模块上完成报文解析处理。对于处理结果，执行一个“数据是否变化”的判断程序。如果判断结果为“是”，在执行信息传输规划后将发生变位的遥信信息传输至信息智能体联盟。在顺利接收信息后，利用SQL 数据库筛选数据，同时调用body（）函数执行遥信信息接收处理规划程序。信息处理完毕后，由监控画面智能体捕捉该消息时间，并同步刷新画面。智能体联盟的实时交互实现流程如图4 所示。

图4 智能体联盟实时交互实现流程

通信智能体接收到遥信数据或遥测数据后，首先判断该数据是否满足消息事件的触发条件。若不满足，则直接将数据存储到数据库的对应分区中；若满足，则导入Rtdb_Server_Agent_Name（信息联盟智能体名字）、Status_lnput（输入信息）等参数，然后执行信息传输规划，主动将此消息时间发送给对应的信息联盟智能体。当智能体接收到该消息事件后，立即作出响应，并启动信息交互规划，实时更新数据，并将更新结果展示给系统管理员。

2 电力监控实时数据交互测试

2.1 信息智能体的消息触发测试

某配电网使用基于信息联盟智能体的电力监控系统，执行IEC870-5-101 通信规约，利用前端传感装置采集信息后，经无线网络传输给信息联盟智能体。然后使用通信智能体对通信保温进行解析后，即可将前端采集信息转化成为电力监控系统可识别的遥信信息和遥测信息。信息联盟智能体调用Data_Changeed_Event 程序对消息事件进行处理，判断解析后的数据能否正常完成消息事件的触发。

在测试中，断路器的状态量有0 和1 两种，0 代表开通，1 代表闭合。配电网正常运行下，断路器默认状态为1。此时通过模拟报文将断路器的实时状态值调整为0。断路器运行工况发生改变后，信息联盟智能体会第一时间接收到该变位信息，从而执行信息交互规划。此时消息事件“断路器状态量由1 变为0”会发送至监控画面智能体，捕捉到该消息时间后，智能体刷新一次监控画面。原来表示断路器闭合的绿灯变成表示断开的红灯，从而提醒管理员断路器状态发生变化。这样就实现了通信智能体、信息联盟智能体、监控画面智能体之间的消息触发交互。

2.2 信息交互模拟试验

在仿真实验平台JACK Compiler Utility 中运行Communication 智能体，在“Output/Errors”中设置详细参数，其中“Output”中设置host（主机地址）=127.0.0.1；port（ 端 口 地 址）=1436。“Errors” 中 输 入 starting Communication 指令，参数确认后点击“确认”进行仿真试验。试验内容分为两部分，第一部分改变1 个模拟量，观察仿真试验的交互显示结果。选择1#供电臂，“object”设置为8，“physical”设置为2000，“变化量测”对象为03Ia，交互显示结果为240.05→239.85。第二部分改变5 个模拟量，代表5 个消息事件并发，通过仿真试验观察此时的交互显示结果。测试结果如表1 所示。

表1 五个模拟量同时发生变化的测试结果

结合表1 数据可知，基于信息智能联盟的电力监控系统，当出现5 个并发的消息事件后，实时数据交互的通行时间为毫米级别。而传统的电力监控系统界面每刷新1 次需要2s。对比来看，信息智能联盟体的应用显著提升了实时数据交互能力，从而让现场画面与监控画面实现了同步。

在信息交互模拟试验中，除了使用Communication智能体测量模拟量的交互效果外，还运行Gui 智能体进行了状态量的交互测试。仿真试验的操作方法基本一致，首先选取1 个状态量变位，选择1#供电臂，“object”设置为8、“physical”设置为2，“变化测量对象”为01，交互显示结果为1→0。然后选取5 个状态同时变位的试验。统计数据后发现，实时处理时间均达到了毫米级。由此可得，基于信息智能联盟的电力监控系统实时响应性良好。

2.3 压力响应测试

电力监控系统运行期间，如果出现消息事件，则通信智能体会将该事件上传至消息联盟智能体。在感知消息事件后，作出响应规划，同时使用ArrayList 列表封装1000、3000、5000、10000、15000、20000、30000 个 模 拟 量变化信息。将其作为信息联盟智能体的消息事件发送至监控画面智能体，然后测量不同模拟量下的实时压力。为减小测试误差，按照同样的参数设置分别开展10 次测试，取平均用时，模拟量变化的交互时间岁模拟量信息点数的变化曲线如图5 所示。按照同样的方式，进行状态量变位信息的测试，变化曲线与图5 规律一致，不再赘述。

图5 模拟量变化的交互时间

根据图5 可知，信息联盟智能体封装1000-3000 个变化的信息点时，需要的交互时间变化不明显；当封装3000-15000 个变化的信息点时，随着模拟量信息点数的增加，需要的交互时间也快速增加；当封装的模拟量信息点数超过15000 时，交互时间趋于稳定，最终维持在650ms。同样的，信息联盟智能体封装变位信息点时，在达到状态量信息点数达到10000 后，交互时间趋于稳定，最终维持在580ms。由此可见，融合了信息智能联盟和消息触发技术的电力监控系统，可实现对实时数据的批量化、高效率处理，并且通过消息主动触发、实时交互，让监控画面的延迟从2s 下降到了500-600ms，进一步提升了电力监控系统的实用效果。

3 结论

近年来电力系统中各类智能化电气设备的数量呈现出增多趋势，电力系统的结构变得日益复杂，相互之间的信息传输也变得更加频繁。由于信息量巨大，电力监控画面与被监控区域实时场景之间往往有数秒的延迟，无法做到实时监控。本文设计的一种基于信息智能联盟的电力监控系统，利用了信息智能体的感知性、触发性、反映性等特点，可以实现监控信息的主动触发、实时交互，大幅度降低了系统响应延时，从而保证监控画面与场景实时画面的同步，进一步提高了电力监控系统的实用价值。从测试结果来看，该电力监控系统在消息事件触发后，能够顺利完成多个智能体的即时交互，并且在多个消息事件并发时，系统响应延迟仅为毫秒级，完全能够满足电力系统实时监控的要求。