关于智能配电网自愈控制及其关键技术分析

关于智能配电网自愈控制及其关键技术
分析
摘要：配电网的应用效果能够决定电能输送效果，当代科技高速发展，越来
越多的电气设备投入使用，对于电能的需求量越来越大。

为了优化智能配电网的
应用效果，需要促使其中自愈技术得到不断发展，所以本文对智能配电网自愈控
制及其关键技术进行分析，以供参考。

关键词：智能配电网；自愈控制；状态评估技术
从实际上来看，当前配网供电的可靠性处于偏低的状态，且接近90%的故障
停电由配网故障所导致，并使相关人民群众的正常生产生活受到不良影响，所以，有必要强化其中的自愈控制，也就需要针对其中的关键技术进行充分优化。

由此
可见，针对智能配电网自愈控制及其关键技术进行分析具有重要意义。

一、在线监测技术和高级量测技术
在智能配电网自愈控制体系之中，在线监测技术以及高级量测技术属于监测
中心和机构的核心技术，可针对其中的电气量以及非电气量开展实时监测工作，
且能够根据其中的参数掌握配电网状态。

高级量测技术以配电网自动抄表技术为
基础，属于配电网自动抄表技术的进一步发展，同时也是其中在线监测技术持续
智能化发展的结果，重视双向通信工作，能够与用户进行良好互动。

未来配电网
则属于广域网络，能够呈现出大规模分布的模式，需要构建起以广域同步信息为
基础的保护控制体系，以能够对元件保护、预防控制、优化控制、紧急和恢复控
制等多项安全措施进行充分协调，从而优化自愈控制体系。

当前在线监测技术不
能满足该项工作要求，但是在智能配电网建设发展持续深化的过程中，高级量测
体系已经与在线监测技术逐步融合，也就能够促使在线监测功能得到整体优化，
并推动智能配电网良好发展[1]。

二、智能配电网运行状态评估技术
在决策系统之中，状态评估技术属于制定控制方案的主要基础，同时也可作
为核心技术存在于状态评估机构之中。

该项技术的主要内容可分为五个不同的方面：（1）针对配电网的运行状态开展评估工作，包括其当前运行方式以及未来
一段时间之内可能存在的状态；（2）针对设备状态进行评估，以设备运行参数
为依据，持续更新实时评估结果；（3）评估脆弱性，可以为预防控制策略的设
计提供重要参考；（4）风险评估工作，重点在于电网运行过程中的风险，包括
由设备气候、联网布局等多方面因素引起的长期风险；（5）安全预警，以电网
运行状态量变化为基础，对其中的风险进行评估，可以输出当前电网运行状态下
的预警级别相关信息，也就可以将被动防御形式转化成为主动防御形式。

三、配电网快速仿真和模拟技术
对于智能配电网自愈控制的实现来说，配电网快速仿真与模拟技术，属于其
中占据重要地位的分析工具，该项技术由与配电网密切相关的实时分析软件所构成，属于一项具有分布式特点的智能系统，在复杂的电网环境下，可以为相关工
作人员提供适宜的管理支持及决策支持。

并且，该项技术可以将智能配电网自身
的特点作为基础，为自愈控制提供多项功能支持，例如潮流计算、状态估计、自
适应保护、预测仿真、故障自动定位和隔离、多馈线网络重构、无功功能、自动
电压等。

配电网快速仿真和模拟技术的充分应用，需要与其他部分进行合理配合，方可充分实现，例如采用数据共享以及集成的方式，对智能配电网之中的自愈控
制功能进行落实[2]。

四、智能分析和决策技术
可以将智能分析和决策技术划分成为两个部分，分别为“自我分析”、“自
我决策”，二者均属于智能配电网自愈控制过程中的主要环节，并均处于整个自
愈控制体系的决策层面。

自我分析也可被称为自愈控制分析，主要实现手段为，将状态量比较作为基
础的配电网进行运行分析工作，由此，配电网整体分析工作得到深化，可以起到
优化运行或是故障预警的作用，同时还可作为对自愈控制总体策略进行确认的重
要基础。

从实际上来看，智能配电网之中包含大量具有分布式特点的电源和微网
系统，所以相应的自愈控制分析工作内容呈现出了新特点，特点主要分为以下几
个方面：（1）各项分布式的电源、储能装置以及微网发生内外部故障时，可进
行性能分析；（2）不同的分布式能源均可针对配电网系统故障的特点产生影响；（3）因为配电网自身的接地方式、负荷性质以及负荷水平能够对智能配电网的
故障特性产生较大影响，所以还需针对系统的接地方式、负荷性质以及负荷水平
分析配电网故障特性。

自我决策也可被称为自愈控制决策，可以指导故障恢复，主要实现手段为，
以预想事故为基础，为智能配电网自愈控制方案相应的技术进行自动匹配，之后
针对预想事故的主要特征开展分析工作，并将相应的控制保护动作方案共同于决
策信息库中存储，决策系统即能够根据实际故障特点，对自愈控制方案进行匹配。

从实际上来看，自愈控制过程中包含多重故障、连锁故障、决策信息多样化的情况，需要对自愈控制策略进行充分协调，还需解决冲突、评估在线风险以及优化
风险等各项操作中。

当前有关于自愈控制决策的研究，主要包括智能配电网自愈
控制智能化学习技术、以预想事故为基础的智能配电网自愈控制方案匹配技术以
及考虑多重分析结果多目标智能决策技术等[3]。

五、故障隔离和配电网重构技术
对于智能配电网自愈控制来说，故障隔离与配电网重构技术为其中主要的实
现方式，同时也属于馈线自动化技术的核心部分，在馈线自动化技术之中，保护
装置的就地动作能够对故障进行有效隔离，并采用集中控制—分布式控制的形式
重构配电网，同时网损降低，并保障负荷的平衡，也就可以促使网络运行得到优化。

智能配电网自愈控制模型以及相关的重构模型均属于多目标协调优化问题，
可以采用启发式算法、规划算法以及遗传算法等多种人工智能方法，针对模型问
题进行求解，当前已经有较为成熟的理论为配电网重构技术提供支撑，并使其中
呈现出两个新特点：
第一，大规模复杂配电网快速重构。

因为智能配电网中的结构较为复杂，所
以系统之中出现不可预测事件的几率越来越大，传统形式的快速方案较为简单，
在智能配电网之中不具有良好的适用性，所以应该将各类算法进行充分结合，以
构建起模糊专家系统以及故障恢复算法集，以有效匹配故障信息和算法，同时应
用并行式处理手段实现网络重构，以避免大规模配电网重构算法的时间过长。

第二，含分布式能源的配电网重构技术。

因为智能配电网之中存在数量较多
的分布式能源以及储能装置等，所以其中的故障隔离网络重构技术不得不面临新
挑战，需要促使分布式电源的出力呈现出波动性和随机性特点，用户方面的分布
式电源也应该与配电网的运行目标处于一致状态[4]。

结束语：
智能配电网之中，最显著的特点就是自愈控制，且该项特点有利于提升供电
过程的安全性和可靠性，也是配电网实现智能化的主要手段，其中主要包含五项
关键技术，包括在线监测技术和高级量测技术、智能配电网运行状态评估技术等，可以为智能配电网的自愈控制提供重要基础，同时也是智能配电网建设工作的重
要保障，对其中各项关键技术进行合理应用，并促使其得到持续优化，更有利于
提升智能配电网自愈控制工作的质量，并使配电网整体业务效果得到提升。

参考文献：
[1] 刘秋华, 董丹丹, 孟珊珊,等. 智能配电网自愈控制及其关键技术研究[J]. 2022(3).
[2] 赖武聪. 智能配电网的主站集中式自愈控制技术研究[J]. 电力系统装备, 2020(4):2.
[3] 陈绍辉. 基于对等式通信智能分布式配电网自愈技术研究[J]. 云南电
力技术, 2020, 48(4):4.
[4] 陆菲菲, 徐坤婷. 智能配电网优化调度设计及关键技术[J]. 名城绘, 2020(2):1.。