智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用

智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用

【摘要】文章中主要描述了自愈控制技术的相关研究，仅供同行研究工程技术参考之用，希望可以促进智能配电网自愈控制技术的发展与应用。

【关键词】运行监视；控制技术；智能配电网

前言

智能配电网自愈控制，就是用先进的、技术化的方法控制不同层次和地区的配电网络，目的是让配电网可以自己感知、自己辨别、自己做主、自己复原，确保配电网能够在不同的情况下安全运行。配电网自愈技术能够不依靠人为力量或很少依靠人为力量的情况下准确迅速的判断故障、修复，尽量降低供电中段的时间，减少损失。

1 自愈控制的技术内涵与特征

智能配电网自愈控制技术不仅包含了以往普通的配电自动化技术，最重要的是在原来技术的基础上完成了对自动化技术的改革与扩展。主要体现在下面几方面：首先，此技术的使用对象由普通的配电网升级为智能配电网，这就说明了新型配电系统中必须有分布式电源、储能、电动汽车充放电装置等，这些配置能够帮助系统更好的实现自愈控制，但是在一定程度上也提升了控制的难度；其次，此技术最突出的特点是能够在系统发生故障之前进行预防措施，不是简单的处理故障。这要求配电系统必须具有一定的“智能”，这使得配电快速仿真与模拟（DFSM）成为自愈控制功能实现的基础与核心，它为配电网的运行和控制提供计算方法和依据。对智能配电网自愈控制技术的研究要特别重视DFSM，主要是因为：

（1）未来智能配电系统的接线结构和运行模式将愈来愈灵活多样。DFSM 将成为智能配电网运行控制的“大脑”，并使其具有像人一样的“智慧”以应付不断变化的系统结构与需求；

（2）智能配电系统自愈控制对快速仿真与模拟的要求越来越高。对DFSM 将不仅仅需要一些基本的仿真和计算功能，更迫切地希望其能在诸多可行方案中快速地给出的最佳运行方案，也即要求DFSM 具有优化计算功能；

（3）预测仿真能力（即安全分析），能够避免可能对系统造成较大影响的预想事故发生，若事故发生，通过自愈能力尽量减少损失，恢复正常运行；

（4）支持多馈线网络重构、电压与无功控制、故障定位与各类、自适应保护方案等配电网自愈控制功能。

2 自愈控制目标

智能配电网自愈控制技术主要借助以前的配电自动化技术，运用智能配电网科学的测量通信系统，在很大程度上改良系统的可控性、反应速度、智能化等，这样可以降低传统配电自动化的分布式电源等设备对配电网的负面影响。

智能配电网运行状态有两种，一种是正常运行状态，正常运行状态包含国家的安全运行，优化运行及警报的运行，另一种非正常运行则包含了紧急诊断，孤岛运行，及处理意外后的恢复操作。

3 自愈控制技术实现方式

自愈的分销网络控制技术的实现，应实际需求和供给领域和电网基础设施基本负荷，因地制宜，分步实施的规划，建设，为评价标准建设供电可靠率目标和指标，考虑到配电网络建设，运行的经济利益；为不同层次，不同类型的负载供电区，根据设定的供电可靠率指标，可以采用适当的辐射，单环，正为准备，环网，多分段?联络分销网络的布线结构不同，从故障排除的角度来看，选择合适的控制适用的分销网络自愈技术，包括运行监控模式的基础上，与本地控制模式的时序，基于主配电自动化集中控制，基于分布式智能终端和基于分布式智能终端和协调主站的地方综合控制模式控制。

3.1 运行监视方式

该方式通过具有远传功能的故障指示器终端或其他配电自动化终端（一、二遥），将配电网的运行状态及故障信号及时发回主站，实现配电网络的实时监视，并及时定位配电网络故障。

最常见的监视方法是运用故障指示器终端进行的监视活动。故障指示器终端安装在架空线、电力电缆上或安装在箱式变电站、环网柜、电缆分支箱等电力设备中，主要是根据检测到的电流找出发生故障的具体位置，找到具体故障位置后运用通信系统传给总站。

3.2 基于时序配合的就地控制方式

该方式不依赖配电自动化主站或配电子站，通过现场配电自动化终端、保护装置或自动开关装置相互时序逻辑配合，在配电网发生故障时，自行隔离故障区域，恢复非故障区域供电，并上报处理过程及结果。

3.3 基于分布式智能终端与主站协调配合的综合控制方式

该方法将专注于分布式智能的优势，整合为大型，复杂的分销网络的快速故障排除主控优势优化。委派尽可能实现分布式智能终端设备，强调保护功能（故障识别和故障隔离）的独立性，完整性配电自动化的紧急控制功能，在非断裂带主预计网上分布函数的分布的荷载传递函数时，主多集中在SCADA ，PAS ，地理信息系统，且只发生在一个范围广泛的庞大而复杂的故障分销网络，一个更

大的负荷需求；事故的前提下，由分布式智能终端设备启动的方式完成以优化负载传递函数。综合控制的方法来代替分布式智能为基础的方法，你可以完全分布式智能和实时的可靠性，故障隔离，尽快恢复非地区停电，减少停电时间和竣工面积，而集中式网络控制模式提供优化的备份模式，一方面是及时纠正在本地控制发生错误时，在另一方面考虑各种制度约束，治疗失败提供了最好的选择，同时还提供人工干预接口，以方便调度员监视和控制自动化的进程失败。当通信网络或主控制系统发生故障无法使用，也不会影响到分布式智能控制系统的故障诊断和及时完成恢复供电的。

4 自愈控制工程示范

电网承担的国家高技术研究发展计划建成含多种分布式电源及储能系统、集自愈控制技术的演示培训、技术验证、现场测试为一体的示范工程。示范工程将采用基于分布式智能终端与主站协调配合的综合控制方式，通过自愈控制系统，实现示范区配电网用户平均故障停电时间由8.76h 缩短为 5.2min ，园区内配电网供电可靠性指标不低于99.999%，达到国际先进水平。示范工程建成后，将实现故障分支与故障点的直接定位，定位时间可缩短到1min，平均故障停电时间缩小到原来的1/2；配电网可闭环运行，故障后可实现故障的就地清除，非故障区域不停电，停电范围缩小到原来的1/3；并可以在1～2 s 内完成故障后的网络重构。

5 结语

当代的智能配电网自愈控制技术的广泛运用不仅可以提升配电网使用过程中的安全性能，还可以降低以往分布式电源所带来的损失。上面文章中已经简单讲述了配电网自愈控制技术的含义及特点，而且通过举例说明了不同技术处理故障的具体表现，是典型的几种自愈控制技术实现方式。

参考文献：

[1]余贻鑫.面向21世纪的智能配电网[J].南方电网技术研究，2006（6）.

[2]余贻鑫.智能电网的技术组成和实现顺序[J].南方电网技术，2009（2）.

[3]陈星莺，顾欣欣，余昆等.城市电网自愈控制体系结构[J].电力系统自动化，2009（24）.