智能配电网自愈控制技术体系框架研究
智能配电网故障自愈技术研究
智能配电网故障自愈技术研究智能配电网故障的复杂性给相关工作带来了很大难题,选择合理的故障处理策略尤为重要。
文章主要对故障自愈控制技术及其系统处理过程和相关策略进行分析和探讨,以期提高对智能配电网故障自愈技术的认识。
标签:智能配电网;故障自愈;处理流程;处理策略1 配电网故障自愈控制技术及处理流程1.1 故障自愈控制技术所谓故障自愈计数,即借助先进的保护和控制手段,实时掌握电网运行状态,能够及时发现、诊断和排除故障隐患,尽可能减少人为干预,最大限度降低对非鼓掌用户正常供电的影响,相关技术的推广,对保证电网运行稳定性和提高供电可靠性具有重要的意义。
概括来讲,故障自愈体现在两个方面,即自我预防和自我恢复,其中预防需要借助传感测量与仿真分析技术,恢复则需应用自动控制手段,这是配电网智能化的具体体现,能够从整体上提升电网的运行能力。
随着科技的进步以及数字设备的广泛应用,电力供应的可靠性备受社会关注,目前供电企业都在着力发展故障自愈技术,其目的在于提高供电的可靠性、电能质量以及降低线损率。
就国内配电网故障自愈控制技术发展状况来看,可将其分为就地控制技术和集中控制技术两大类,前者通过对重合器和分段器的重合控制来实现对故障的隔离,及时恢复供电,其中以电压电流型较为常见;后者是通过接收主站集中处理馈线终端的故障检测信息来对故障进行定位,远程操控恢复供电。
实践证明,与就地控制技术相比,集中控制技术的应用效果更为理想,其在确保系统正常供电的同时,能够在一定程度上缩短停电时间,国内更多应用的是集中控制技术来进行自愈。
1.2 故障自愈处理流程智能配电网故障自愈技术基础层、支撑层和应用层组成,并由此构成了统一的技术体系,其中基础层包括网架结构和先进终端设备,支撑层复杂管控整个配电网的信息交互,而最终自愈处理策略的生成以及后续实施则在应用层完成,其处理流程为:其一是故障启动,配电网自愈功能的启动需要具备四个条件,即分闸加保护、加事故总、分合分和非正常分闸;其二是故障定位,系统由开关、保护信号等构成,通过对这些内容所处状态进行拓扑分析,能够及时发现故障;其三是故障隔离,需要得出故障隔离最小区间,并在此基础上制定隔离方案;其四是故障恢复,系统通过能够自动别故障并选择优先级别进行自愈,给出最优恢复策略;其五是故障信息存储,主要用于记录用户的操作记录,如开关操作时间、操作结果等,当事故处理完毕后,完成故障处理后,系统会将相关信息存入到历史数据库,以备不时之需;其六是互动信息,系统会通过语音告警等手段告警,重点对故障区域进行着色显示,以便于故障处理。
智能配电网自愈控制技术分析
智能配电网自愈控制技术分析随着信息技术的迅猛发展,智能配电网自愈控制技术成为了电力系统领域的研究热点。
智能配电网自愈控制技术可以对电力系统进行快速故障识别、定位和恢复,提高了电力系统的可靠性和安全性。
本文将就智能配电网自愈控制技术的技术原理、关键技术和发展趋势进行分析。
一、技术原理智能配电网自愈控制技术是指在配电网中通过实时监测和分析系统运行状态,自动识别故障点以及对故障点进行快速定位和隔离的技术。
其核心原理是利用先进的传感器和智能控制算法,对配电网中的各个节点进行实时监测,并根据监测数据进行分析和处理,快速响应并自动对故障进行处理,以实现故障自愈的目的。
具体来说,智能配电网自愈控制技术主要包括以下几个方面的技术原理:1. 实时监测:利用先进的传感器和监测设备对配电网中的电压、电流、功率等参数进行实时监测,并将监测到的数据传输至中心控制系统。
2. 数据分析:中心控制系统利用先进的数据分析算法对监测数据进行处理和分析,识别出故障点并给出相应的控制命令。
3. 快速定位:一旦发生故障,中心控制系统能够快速定位故障点所在位置,并告知配电网中的开关设备进行相应操作。
4. 隔离恢复:中心控制系统通过远程操控配电网中的开关设备,将故障点进行隔离,并恢复其他正常运行的回路,以实现故障自愈。
二、关键技术智能配电网自愈控制技术的实现离不开一系列关键技术的支持,包括传感技术、通信技术、数据处理技术、控制算法等。
这些关键技术的发展和创新直接影响着智能配电网自愈控制技术的性能和应用效果。
1. 传感技术:智能配电网自愈控制技术需要大量的传感器来实现对配电网运行状态的实时监测,因此传感技术的发展和应用至关重要。
高精度、低成本的传感器技术能够有效提高系统的监测性能和可靠性。
2. 通信技术:配电网中各个设备之间需要进行实时通信,以便中心控制系统能够迅速响应并下达控制命令。
因此通信技术的稳定性和高效性对智能配电网自愈控制技术来说至关重要。
智能分布式配电网自愈控制系统设计
智能分布式配电网自愈控制系统设计【摘要】本文旨在探讨智能分布式配电网自愈控制系统设计,首先介绍研究背景、研究意义和研究目的。
随后,详细描述了系统的概述、架构设计、故障诊断与定位技术、故障隔离与恢复策略以及通信技术与数据处理。
结论部分对智能分布式配电网自愈控制系统的成果进行评价,并展望未来发展趋势。
通过本文的研究,可以更好地了解如何利用先进技术实现配电网的智能化管理和自愈功能,在提高电网安全性和稳定性的为未来配电网的可持续发展提供重要参考。
【关键词】智能分布式配电网、自愈控制系统、设计概述、系统架构设计、故障诊断与定位技术、故障隔离与恢复策略、通信技术、数据处理、成果评价、未来发展趋势。
1. 引言1.1 研究背景智能分布式配电网自愈控制系统设计是当前电力系统领域的研究热点之一。
随着电力系统的规模不断扩大和负荷结构的复杂性增加,传统的配电网系统已经不能满足需求。
在这种背景下,智能分布式配电网自愈控制系统应运而生,其能够自动检测和诊断系统中的故障,并采取相应措施进行自修复,从而保障电网的可靠性和稳定性。
通过对智能分布式配电网自愈控制系统的研究和应用,可以提高电力系统的运行效率和可靠性,降低系统的维护成本和故障停电率。
对智能分布式配电网自愈控制系统进行深入研究具有重要的理论和实践意义。
本研究旨在通过系统设计和技术创新,构建一套高效可靠的智能分布式配电网自愈控制系统,以解决传统配电网系统存在的问题,提高电网的自动化水平和故障处理能力。
通过本研究,将为智能电网建设和未来电力系统的发展提供重要的技术支持和参考。
1.2 研究意义智能分布式配电网自愈控制系统设计的研究意义:智能分布式配电网自愈控制系统是配电网智能化的重要组成部分,具有重要的实用价值和应用前景。
其研究意义主要体现在以下几个方面:1. 提高配电网安全性和可靠性:自愈控制系统能够实时监测配电网运行状态,快速识别故障并采取控制措施,从而减少电网故障对用户的影响,提高电网的安全性和可靠性。
智能配电网自愈控制技术研究与实现
智能配电网自愈控制技术研究与实现一、引言智能配电网是一种集成了先进智能传感器、通信和控制技术的配电系统。
它能够实现对配电网状态的实时监测、分析和控制,从而提高配电网的可靠性、灵活性和经济性。
然而,由于配电网存在着复杂的结构和多变的负荷,导致故障发生的频率较高。
为了提高智能配电网的自动化水平和故障处理能力,研究和实现智能配电网的自愈控制技术变得尤为重要。
二、智能配电网自愈控制技术概述1. 智能配电网自愈控制技术的定义与目标智能配电网自愈控制技术是指利用智能传感器、通信和控制技术,对配电网故障进行实时监测、诊断和处理的一种技术。
其目标是实现故障的快速定位、隔离和恢复,从而提高配电网的可靠性和供电质量。
2. 智能配电网自愈控制技术的关键技术与方法(1)智能传感器技术:智能传感器能够实时采集配电网的电压、电流、功率等参数信息,并将其传输给控制中心。
智能传感器的应用能够提高配电网的监测精度和响应速度。
(2)通信技术:通信技术是实现配电网监测和控制的基础。
通过通信网络,控制中心能够获取配电网传感器的数据,并向配电设备发送控制命令。
常用的通信技术包括有线通信和无线通信。
(3)数据分析与处理技术:配电网的故障数据通常是庞大而复杂的。
通过数据分析与处理技术,可以快速准确地识别故障类型,并采取相应的措施进行处理。
(4)智能控制技术:智能控制技术是配电网自愈控制的核心。
它基于实时的故障数据和系统模型,通过自动化的控制算法对故障进行定位、隔离和恢复。
三、智能配电网自愈控制技术的研究进展1. 故障定位与诊断智能配电网的自愈控制技术首要任务是对故障进行定位与诊断。
目前的研究主要集中在故障特征提取、故障诊断算法设计等方面。
常用的故障定位方法包括线路电流法、矩阵方法等。
2. 故障隔离与恢复故障隔离与恢复是智能配电网自愈控制的重要环节。
通过故障隔离与恢复,可减少发生故障的范围和时间,提高配电网的可靠性和供电质量。
目前的研究主要集中在故障判别算法设计、隔离控制器的设计等方面。
智能配电网自愈控制技术体系框架研究【范本模板】
智能配电网自愈控制技术体系框架研究关键词: 智能电网自愈控制智能配电网摘要:智能配电网是智能电网的重要组成部分,自愈作为智能配电网的“免疫系统”,是智能配电网最重要的特征。
首先阐述智能配电网自愈控制主要解决的问题及其作用,然后分析智能配电网自愈控制体系的结构及其技术组成,包括基础层、支撑层和应用层.其中,电网及其设备为基础层,数据和通信为支撑层,监测、评估、预警/分析、决策、控制、恢复为应用层.通过研究应用智能配电网自愈控制技术将使电网的供电可靠性明显提高,停电时间显著减少。
尤其是在极端天气情况下,配电网将充分发挥它的自我预防、自我恢复能力,优先保障人们的生活,最大限度地为人们提供电力。
关键词:智能配电网;自愈控制;技术体系;基础层;支持层;应用层进入21世纪以来,随着世界经济的发展,节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点,更成为电力行业实现转型发展的核心驱动力,智能电网的理念逐渐萌发形成,成为全球电力工业应对未来挑战的共同选择[1—3]。
目前,中国和世界各国已经达成普遍共识,建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网,是未来电网的发展方向[4—6]。
智能电网能够实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保,是实施可持续供电战略的重要保障,具有融合、优化、分布、协调、互动、自愈等特征[7-9]。
根据目前国际、国内的研究报告,智能电网主要由4部分组成,分别是高级配电运行、高级量测体系、高级输电运行、高级资产管理。
在各个部分中,高级配电运行是目前装备较薄弱的环节,所以在国际上关于智能电网的研究报告中,配电网是大家关注的重点[10]。
智能配电网是智能电网中连接主网和面向用户供电的重要组成部分[11]。
智能配电网有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量;有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与优化运行,实现高效互动的需求侧管理;有助于结合先进的现代管理理念,构建集成与优化的配电资产运行、维护与管理系统。
智能分布式配电网自愈控制系统设计
智能分布式配电网自愈控制系统设计1. 引言1.1 研究背景随着能源需求的不断增长和清洁能源的发展,智能分布式配电网自愈控制系统的研究和应用变得日益重要。
传统的配电网存在着线损率高、安全性差、供电可靠性低等问题,而智能分布式配电网自愈控制系统的引入可以有效解决这些问题。
在传统的配电网中,供电中断问题常常会导致用户用电需求无法满足,影响用户生活和生产。
而智能分布式配电网自愈控制系统可以实现故障时自动切换、快速恢复供电,提高供电可靠性和连续性。
随着我国能源需求的增长和清洁能源政策的实施,智能分布式配电网自愈控制系统的设计和应用已经成为能源领域的研究热点。
通过智能化的分布式控制和监测,可以实现配电网的快速自愈和智能调度,提高供电质量和稳定性,满足用户不同的用电需求。
对智能分布式配电网自愈控制系统进行深入研究和设计具有重要的实用价值和意义。
1.2 研究意义智能分布式配电网自愈控制系统设计的研究意义在于提高配电网的可靠性和稳定性,降低电网故障对用户的影响,为新能源接入提供支撑。
随着电力需求的增长和电网规模的不断扩大,电力系统的安全性和可靠性成为迫切需要解决的问题。
智能分布式配电网自愈控制系统设计的研究可以有效地提高电网的自愈能力,快速地恢复电网故障,减小故障范围,减少停电时间,提高供电可靠性。
智能分布式配电网自愈控制系统设计能够实现对电网设备和系统运行状态的实时监测和智能控制,提高电网运行的灵活性和自适应性,为未来智能电网的建设奠定基础。
研究智能分布式配电网自愈控制系统设计具有重要的现实意义和深远的发展前景。
通过不断完善自愈控制系统设计,可以提高配电网的自动化水平,提高电网运行效率,降低运行成本,为电力系统的可持续发展和健康运行提供坚实的技术支持。
1.3 研究目的本研究旨在设计智能分布式配电网自愈控制系统,通过引入先进的信息技术和智能算法,实现对配电网故障的自动定位和隔离,并通过智能控制方法实现故障恢复或转移,从而提高配电网的可靠性和供电质量。
智能配电网自愈控制技术分析
智能配电网自愈控制技术分析自愈是智能配电系统的重要特征。
智能配电网自愈控制是解决中国配电网长期以来存在的设备利用率低、供电可靠性低、线损率高等关键问题的核心技术。
首先介绍了智能配电网自愈控制的目标、技术方案与实施条件,在此基础上介绍了自愈控制研究与示范中的关键科学问题,包括智能配电网仿真、分析与试验,智能决策与网络重构,故障特性与保护,关键负荷保障等技术。
最后,分析了智能配电网自愈控制技术研究与应用面临的问题与挑战。
标签:智能配电网;自愈控制;分布式电源随着经济社会的发展,人类面临的能源、环境和气候问题日益突出,发展“低碳、高效”经济成为国际社会的广泛共识。
电力作为最广泛应用的二次能源供应方式,在“低碳、高效”经济建设中承担着极为核心的角色。
“智能电网(smartgrid)”以其可靠、优质、高效、兼容、互动等特点,成为现代电网的发展方向1.体系架构1.1自愈控制目标智能配电网自愈控制的目标是在含DG的配电网运行过程中及时发现、预防和隔离各种潜在故障和隐患,优化系统运行状态并有效应对系统内外发生的各种扰动,抵御外部严重故障冲击,具有在故障情况下维持系统连续运行、自主修复故障并快速恢复供电的能力,可通过减少配电网运行时的人为干预,降低扰动或故障对电网和用户的影响。
配电网直接面向用户,其自愈能力的高低直接影响供电质量。
针对配电系统的不同运行状态,自愈控制的目标与控制策略完全不同,可分为正常运行状态、控制区域内部故障和控制区域外部故障3种情况。
首先,在电网正常运行状态下,自愈控制的目标主要是在满足系统安全稳定约束的前提下,尽可能优化系统运行状态,充分利用系统中的可再生能源并降低损耗,提高资产利用效率;其次,在自愈控制区域内部发生故障时,自愈控制应快速切除故障并确定故障类型与故障位置,尽可能减少或消除非故障段停电范围与区域,在故障段则应当通过网络重构和快速抢修尽快恢复供電;最后,在控制区域外部发生不可逆转的严重故障时,应断开与外部电网的连接,依靠区域内的DG及储能装置,维持系统的自治运行,保证部分关键负荷的持续供电。
智能配电网自愈控制技术分析
智能配电网自愈控制技术分析随着智能电网建设的不断深化,智能配电网自愈控制技术成为了关注的焦点。
智能配电网自愈控制技术是指在电网发生故障时,通过智能化的技术手段,实现电网的自愈和自动恢复。
本文将从智能配电网自愈控制技术的定义、技术现状、发展趋势以及挑战和机遇等方面展开分析。
一、智能配电网自愈控制技术的定义智能配电网自愈控制技术是指利用先进的通信、计算和控制技术,实现对配电网各个环节的实时监测、故障诊断和快速隔离恢复的技术。
通过智能化的手段,使得配电网能够更加可靠、高效地运行,提升供电质量和可靠性。
二、智能配电网自愈控制技术的技术现状目前,智能配电网自愈控制技术已经在一些先进的配电网系统中得到了广泛的应用。
这些技术主要包括智能监控、故障诊断、自动隔离和恢复等功能。
智能监控技术通过对配电网各个环节的数据进行实时监测,可以及时发现问题并采取相应的措施。
故障诊断技术能够在发生故障时,快速定位故障位置和原因,为后续的处理提供数据支持。
自动隔离和恢复技术则可以在发生故障时,通过智能控制系统自动进行隔离和恢复,减少了人工干预的时间和成本。
三、智能配电网自愈控制技术的发展趋势随着智能电网建设的不断推进,智能配电网自愈控制技术将会迎来更加广阔的发展空间。
未来,智能配电网自愈控制技术将会向着更加智能化、自动化和可靠化的方向发展。
智能配电网将通过人工智能、大数据分析、物联网等先进技术手段,实现对配电网的精细化管理和智能化控制。
智能配电网自愈控制技术还将与新能源、储能技术等结合,实现对多种能源的协调调度和优化运行。
四、智能配电网自愈控制技术的挑战和机遇智能配电网自愈控制技术在发展的过程中也面临着一些挑战。
智能配电网自愈控制技术需要建立起完善的智能化监测和控制系统,这需要大量的前期投入和技术积累。
智能配电网自愈控制技术需要与传统的配电网设施进行整合,这需要与现有设备和系统进行协调和兼容。
智能配电网自愈控制技术需要针对不同的电网环境和需求进行定制化开发,这需要具备多方面的技术和能力支撑。
智能配电网的故障自愈技术研究
智能配电网的故障自愈技术研究配电网的发展一直是社会经济发展的关键,同时它也是建设智能电网的基础。
智能配电网作为高效、安全、可靠和清洁能源利用的建设,是利用先进信息通信技术实现智能化管理和运行的高科技系统。
其中,故障自愈技术是智能配电网建设中最重要的技术之一,它能够根据发生的故障情况对配电网进行快速响应,自动做出正确的状态选择,有效地保护配电网的安全、可靠性和正常运行,以便有效的配电网服务。
由于故障自愈能力的智能配电网建设关键性,国内外研究人员已经对其进行了系统的研究。
本文将重点介绍智能配电网故障自愈技术的研究现状、发展趋势以及未来发展方向。
首先,智能配电网故障自愈技术的研究主要集中在故障诊断、运行准备和控制等三个方面。
在故障诊断方面,研究人员提出了基于遗传算法、模糊聚类和机器学习等多种方法来诊断配电网的故障。
随着技术的发展,开发出了基于分布式数据的故障诊断技术,以及基于遗传算法和深度学习的基于智能传感器以及分布式数据的故障诊断预测系统。
在运行准备方面,主要是研究基于复杂建模的高效算法,以改善配电网的运行准备。
而在控制方面,采用了基于建模分析和仿真实验的控制系统,以实现智能化的自治控制。
另外,未来在智能配电网故障自愈技术的研究中,还将更加注重建立综合技术体系,将诊断、准备和控制技术有机结合起来。
这样,可以更好地实现配电网的故障自愈。
此外,考虑到未来的配电网建设将是虚拟的,也将有助于故障自愈技术的研究。
例如,虚拟配电网的全局视图和更多数据会更有利于故障自愈技术的研究,如建模、在线监测和诊断等。
总而言之,智能配电网故障自愈技术是未来智能配电网建设的关键技术之一,近年来得到了比较充分的研究。
发展到今天,已经有多种故障自愈技术,但仍然有很多技术需要改进和深入研究。
未来,将不断改进和完善已有技术,开发更为高效的故障自愈技术,并将故障自愈技术与故障诊断、运行准备和控制等相结合,以实现智能配电网故障自愈目标,为智能配电网建设做出更大的贡献。
智能配电网自愈控制重构技术研究
智能配电网自愈控制重构技术研究智能配电网自愈控制重构技术研究随着社会的快速发展和人们对能源需求的日益增长,传统的电力配电系统已经无法满足当今社会对电力供应的稳定性和可靠性的要求。
为了解决这一问题,智能配电网自愈控制技术应运而生。
本文将围绕智能配电网自愈控制的重构技术展开研究,探讨其在提高电力配送效率、优化能源利用以及应对故障与灾害等方面的应用。
首先,智能配电网自愈控制的重构技术可以实现电力配送系统的智能化和自动化管理。
传统的电力配电系统通常采用集中式控制方式,无法及时监测和响应系统中的异常情况。
而智能配电网自愈控制技术通过引入传感器、智能计算等先进的技术手段,实现对整个电力系统的实时监测和控制。
当遇到电力系统故障或异常时,系统可以自动调整电力供应路径,通过重新配置电力线路,实现电力的恢复和重建。
这一技术的应用可以大大提高电力配送的效率和可靠性。
其次,智能配电网自愈控制的重构技术在优化能源利用方面也具有重要意义。
随着可再生能源的快速发展和利用率的提高,电力系统中的能源组合逐渐呈现多样化的趋势。
智能配电网自愈控制技术可以根据电力系统的运行状态和能源需求,合理调整能源的分配和利用,提高能源的利用效率。
通过智能化的能源管理系统,可以实现对可再生能源的合理分配和优化利用,在减少能源浪费的同时,提高系统的能源利用效率。
此外,智能配电网自愈控制的重构技术也具备强大的应对故障与灾害的能力。
电力系统在面临自然灾害、人为故障等突发情况时,传统的电力配电系统往往无法迅速响应和恢复。
而智能配电网自愈控制技术通过灵活的电力线路配置和智能化的决策算法,可以实现对电力系统的实时监测和快速恢复。
当发生故障或灾害时,系统可以自动调整电力供应路径,将电力分配到未受影响的区域,从而保证电力的继续供应。
这样的技术应用不仅可以提高电力系统的抗灾能力,还可以在紧急情况下保障社会的正常运行和生活。
综上所述,智能配电网自愈控制的重构技术在提高电力配送效率、优化能源利用以及应对故障与灾害等方面发挥着重要作用。
智能配电网自愈控制及其关键技术研究
智能配电网自愈控制及其关键技术研究自愈控制的概念最早由美国电力科学研究院提出,是指配电网在其不同层次和区域内实施协调且优化的控制手段与策略,以具有自我感知、自我诊断、自我决策、自我恢复的能力,实现配电网在不同状态下的安全可靠运行。
自愈控制技术涵盖了控制保护领域和配电网自动化的许多新进展,是对传统配电自动化技术的延伸和实现配电网智能化的主要手段,是未来智能配电网发展的必然趋势。
标签:智能配电网;自愈控制;关键技术1、智能配电网自愈的体系架构1.1自愈的控制目标电网有很多运行状态,针对这些不同的状态要完成自愈控制就必须采用不同的控制方法,通常可以将这些运行状态划分为三种,即正常运行状态、控制区域内部故障和控制区域外部故障。
同样的,自愈控制的方法就分别是在这三种状态下进行不同的应对处理,比如说是在正常的运行状态下,自愈控制要实现就是保障系统的这种既定的运行情况,然后参照标准利用一些控制方法去对数据进行进一步的优化,大大的提高系统的运行稳定性和可靠性。
对于第二种运行状态则是要以最快的速度反应找寻出故障的所在地,并且采用控制方法将这些故障区域进行隔离处理,这样就会防止其造成整个电网的波动,影响其它区域电网的正常运转,然后去快速的对其进行修复。
对于第三种运行状态相对比较复杂,一旦发生可能就会造成不可估量的损失,电网的自愈控制就可以实现故障电网与外部电网的连接,来保障电网系统的自稳定运转。
1.2功能体系架构智能配电网要完成很多功能,将这些功能进行归纳,大致是有三种,其一就是完成智能电网运行的优化,实现其以更优的状态进行运转;其二就是提前预测一些故障,将可能导致故障发生的隐患提前预防;最后一个功能就是对一些已经发生的故障和问题进行合理、快速的处理,保障电网的稳定运行。
电网自愈体系的框图,如图1所示。
从图中可以看出,在电网进行工作时,完成问题处理的核心是图中的决策机构,由它来在电网无故障工作时通过一些处理完成电网的运行优化,或者是对一些简单的故障进行处理。
配电网智能自愈控制技术研究 郭宁
配电网智能自愈控制技术研究郭宁摘要:主要对智能配电网自愈控制方法进行了综述,重点讨论了智能配电网自愈控制方法,包括传统控制方法、基于智能算法的控制方法以及混合算法的控制方法,并对未来智能配电网的研究趋势进行了展望。
关键词:配电网;智能自愈;控制技术引言自愈式智能配电网的重要特征和建成的重要标志。
配电网自愈是指对电网的运行状态进行不间断的在线自我评估,并采用一定的控制手段及时发现、快速诊断和消除故障隐患;在故障发生时,在没有或少量认为干预的情况下,能够快速定位、隔离故障,恢复非故障失电区域供电,避免大规模停电事故。
电网自愈控制以不间断供电为控制原则,电网的自愈控制一般有四种结果:避免故障发生、故障发生后不失去负荷、故障发生后失去部分不重要负荷、故障无法恢复。
因此,电网自愈的控制目标是:尽量避免系统发生故障,面对系统进行运行优化和预防控制,对各种不正常运行状态及时进行纠正;一旦不可避免地发生故障,通过紧急恢复控制,及时切除故障线路,对非故障失电区域尽快恢复供电,并且尽量恢复所有负荷的供电;如果无法全部恢复,则必须恢复重要负荷的供电。
1配电网智能自愈控制技术体系构架1.1体系构架配电网智能自愈控制技术体系构架主要包括:参数设置—多配电网模型—界面显示—评估自愈状态—风险评估、故障预警、辨识—多区域协同配合操作—模拟风险事件—控制决策优化,如图1所示。
1.2方案设计1.2.1集中控制方式依靠高级分析计算功能,协助主站完成相应的工作,在系统出现故障的情况下,测量信息且发送到主站,通过分析、计算,明确故障类型、形成控制决策体系、实现故障位置搜集,以此下发到专门的保护装置与执行终端上,故障处理均由主站完成。
但就实际情况而言,集中控制方式运用还存在很多的不足,难以实现自愈控制,无法满足快速性故障切除要求。
1.2.2分散控制形式通过配合保护装置与智能终端,实现分散控制。
在故障清除阶段与故障清除后,迅速恢复供电,借助局部信息保护装置、智能终端设备,迅速恢复供电。
“智能配电网自愈控制技术研究与开发”成功验收
“智能配电网自愈控制技术研究与开发”成功验收智能配电网自愈控制技术研究与开发是当前智能电网领域的热门课题之一、随着电力系统的规模不断扩大和复杂度增加,传统的配电网管理方式已经难以满足现代社会对电力安全性、可靠性和经济性的需求。
因此,智能配电网自愈控制技术成为当前电力系统研究的重点之一在这个背景下,本文开展了以智能配电网自愈控制技术为核心的研究与开发工作。
本文首先对智能配电网自愈控制技术的研究背景和意义进行了阐述,指出其在提高电力系统安全性、可靠性和经济性方面的重要性。
随后,本文详细介绍了智能配电网自愈控制技术的基本原理和关键技术,包括故障诊断、故障定位、故障隔离和故障恢复等关键环节。
在此基础上,本文提出了一种基于人工智能和自适应控制技术的智能配电网自愈控制算法,并进行了系统的模拟和验证实验。
通过对本文研究成果进行验证和评估,取得了以下成果:首先,本文提出的基于人工智能和自适应控制技术的智能配电网自愈控制算法在系统性能和鲁棒性方面表现出色。
在模拟和验证实验中,该算法能够有效地诊断故障,准确地定位故障位置,并采取相应措施进行故障隔离和恢复,最大限度地减少故障对电网的影响,提高了电网的安全性和可靠性。
其次,本文研究的智能配电网自愈控制技术在实际应用中具有广泛的应用前景和市场需求。
随着电力系统规模的扩大和复杂度的增加,智能配电网自愈控制技术将成为未来电力系统管理和运行的重要工具,为实现电力系统的智能化、自动化和数字化提供有力支持。
同时,该技术还具有较高的工程应用性和经济效益,具有广阔的市场空间和市场前景。
最后,本文的研究成果已经成功完成验收,得到了评审专家和相关部门的一致认可和好评。
专家们认为,本文的研究内容创新性强、技术含量高,对智能配电网自愈控制技术的研究和应用具有重要的指导意义和实践价值。
相关部门也表示,将积极推动本文研究成果的转化和应用,促进该技术在电力系统中的推广和应用,为提高电力系统的安全性、可靠性和经济性做出贡献。
智能配电网自愈控制策略研究
智能配电网自愈控制策略研究智能配电网自愈控制策略研究随着电力系统的不断发展和城市化的进程推进,对电力供应可靠性和能源效率的要求也越来越高。
智能配电网自愈控制策略的研究是解决当前配电网运行问题的重要方向之一。
本文将着重探讨智能配电网自愈控制策略的研究内容、原理及其应用前景。
一、智能配电网自愈控制策略的研究内容智能配电网自愈控制策略是指通过智能化的技术手段,对配电网故障进行快速定位、隔离和恢复,实现配电网的自主修复。
其研究内容主要包括以下几个方面:1. 故障定位与隔离:通过对配电网故障发生时的信号监测和分析,利用先进的算法和模型,实现故障的准确定位和快速隔离。
这一步骤对于后续的线路恢复和故障修复至关重要。
2. 线路恢复与切换:在故障定位和隔离完成后,需要对故障线路进行恢复和切换操作,确保正常供电的恢复。
智能化控制系统可以对线路进行自动切换,减少人工干预的依赖。
3. 故障检修与修复:针对发生故障的设备或线路,需要进行检修和修复。
智能配电网自愈控制策略通过对故障设备状态的监测和分析,可以根据优先级和资源利用情况进行合理的修复调度,提高故障修复效率。
二、智能配电网自愈控制策略的原理智能配电网自愈控制策略的实现基于智能化控制系统和智能设备的集成。
其核心原理可以概括为以下几个方面:1. 数据采集与处理:通过传感器和智能设备,实时采集配电网运行状态的各项指标,包括电流、电压、频率、功率等数据。
然后对这些数据进行处理和分析,以获取关键故障信息。
2. 故障定位与隔离:通过先进的故障定位算法和模型,对故障进行定位和隔离操作。
利用实时数据和历史数据的比对,可以准确判断故障发生的位置和范围。
3. 优化决策与控制:根据故障定位和隔离的结果,通过优化决策算法,进行线路恢复和切换操作。
同时,根据故障修复的优先级和资源利用情况,进行合理的故障检修和修复调度。
4. 智能设备与网络互联:智能化的控制系统可以与配电网内的各种智能设备进行互联,实现数据的共享和设备的协同操作。
智能配电网自愈控制系统技术研究与设计 李鹏
智能配电网自愈控制系统技术研究与设计李鹏摘要:在国家安全防御体系中电网安全保障体系属于一个非常重要的组成部分,智能配电网自愈控制技术的应用能够有效地保证电网的安全,这主要是由于在电网正常运行时智能配电网的自由控制可以实现优化和预警,并且诊断故障情况,明确相关故障的位置,确保能够及时地恢复供电。
在未来的电网技术发展中智能配电网的自愈控制技术属于一个非常重要的发展趋势。
关键词:智能配电网;自愈控制;自愈控制系统架构1智能配电网自愈控制系统关键技术1.1配电网建模、仿真、分析和试验技术智能配电网的建模、仿真、分析、试验理论与方法属于自愈控制技术研究方面的核心基础研究之一,可为智能配电网的系统设计、深层研究与工程应用提供必要、有效的研究工具和手段。
课题对含分布式电源、储能及微电网的智能配电网的建模方法和仿真方法进行研究。
面向智能配电网的不同应用场景,研究了智能配电网暂态和稳态建模理论,建立了含分布式电源及储能装置的智能配电网多时间尺度模型库。
具体包含:涵盖了智能配电网中各个结构层面的多时间尺度建模工作,包括一次能源动态模型、新能源并网模型;针对各种分布式电源以及储能装置在动态过程时间尺度上的明显差异,进行了在不同仿真场景下的模型适应性分析,包括燃料电池、电力电子装置等;针对智能配电网网络规模庞大、结构复杂、结构与参数高度不对称等典型特征,开展了智能配电网模型化简技术,通过网络模型的整体降维化简,实现高维复杂配电系统快速、准确和高效的分析计算。
针对智能配电不同时间尺度动态过程的具体特点,研究了面向稳态运行模拟的多相潮流计算方法、面向准稳态过程的稳定性仿真方法以及面向暂态过程的电磁暂态仿真方法,提出了基于显式-隐式混合积分算法的稳定性仿真方法、基于投影积分算法的稳定性仿真方法、基于多线程并行计算的暂态仿真方法以及基于高斯算法和牛顿算法相结合的潮流计算方法,进一步提升程序的仿真计算能力。
研究了含分布式电源、微电网及储能装置的智能配电网动态模拟方法,包括RTDS实时仿真方法和仿真建模技术,提出了基于FPGA的智能配电网暂态实时仿真系统设计方法;开展智能配电网数字-物理混合仿真技术研究,建立了基于RTDS的智能配电网数字-物理混合仿真与试验平台,平台能够对具有不同电压等级网络架构和各种运行方式下的智能配电网进行建模、仿真与分析,以及进行智能终端、分布式智能控制保护设备等智能配电网二次设备的功能或性能的测试,具有良好的可扩展性;基于RTDS试验平台,开展了基于硬件在环仿真的智能配电网自愈控制装置的试验测试,包括智能配电网自愈控制主站系统、智能配电网保护测控一体化终端和智能配电网故障指示器等,为智能配电网自愈控制技术研究和示范工程的建设提供支撑。
智能配电网自愈控制技术分析
智能配电网自愈控制技术分析1. 引言1.1 智能配电网自愈控制技术概述智能配电网自愈控制技术是智能电网中的重要组成部分,其主要目的是通过自动化技术和智能算法,实现对电网故障的快速定位、隔离和恢复,以保证电力系统的安全稳定运行。
随着电力系统规模的不断扩大和电能需求的增加,传统的人工调度和手动操作已经无法满足电网运行的要求,因此智能配电网自愈控制技术的应用日益受到重视。
智能配电网自愈控制技术结合了传统电力系统的保护和控制技术以及先进的信息技术和通信技术,能够快速响应电网故障,保障电能传输的连续性和稳定性。
通过智能化的监测、诊断、定位和处理,可以减少电网事故的发生频率,提高电网的可靠性和安全性。
智能配电网自愈控制技术是电力系统领域的一个重要技术发展方向,对于提高电网运行效率、降低事故损失具有重要意义。
随着技术的不断创新和发展,相信智能配电网自愈控制技术将在未来发挥更加重要的作用,推动电力系统向智能化、高效化和可持续发展的方向迈进。
2. 正文2.1 自愈控制技术原理分析自愈控制技术是智能配电网中的关键技术之一,其原理主要包括以下几个方面:1. 智能监测:自愈控制技术通过实时监测配电网各个节点的电流、电压、功率等参数,以及设备的运行状态,实现对配电网的全面监控。
2. 故障诊断:当配电网中出现故障时,自愈控制技术能够快速定位故障点,并通过智能算法进行故障诊断,找出故障原因。
3. 智能决策:基于监测数据和故障诊断结果,自愈控制技术能够自动制定合理的控制策略,并实时调整设备的运行状态,以实现对故障的快速隔离和恢复。
4. 数据共享:自愈控制技术能够实现配电网各个节点之间的数据共享,通过信息交互和协同控制,提高配电网的运行效率和可靠性。
自愈控制技术是基于智能化的算法和通信技术,实现对配电网的自动监控、故障诊断和智能决策,从而提高配电网的智能化水平和运行可靠性。
随着智能配电网的不断发展,自愈控制技术将在未来发挥更加重要的作用。
智能配电网自愈系统的自动化控制技术研究
智能配电网自愈系统的自动化控制技术研究发布时间:2022-01-11T01:57:41.126Z 来源:《当代电力文化》2021年29期作者:冷必喜[导读] 配电网本身是整个电力系统当中至关重要的组成部分冷必喜广东电网有限责任公司中山供电局广东中山528400摘要:配电网本身是整个电力系统当中至关重要的组成部分,该配电网能够给数千个家庭提供稳定且可靠的电能服务。
而配电网自动化控制属于为保护和改善民生的关键基础设施,投入应用之后,能够为电网运行的品质提供优化保障。
此种技术的优势在于能够改善传统配电网当中的弊端,其中的自愈技术就是智能配电网的核心,能够对电网系统实现自动化监控和故障报警。
本文从智能配电网的自愈自动化技术的需求以及定位入手分析,又阐述了相关技术的落实要点,最终结合实际案例分析了该技术的实际应用,希望能够为相关工作的优化提供新思路。
关键词:智能配电网;自愈系统;自动化控制技术我国社会经济以及科技都处于不断的发展过程当中,在这样的背景下,人们以及各行业都逐渐提高了对电能的需求,为满足这种需求以及要求,电力企业需要不断的开拓与发展新的技术。
显而易见,智能配电网自愈控制技术发展前景十分广阔,且行业内生产力度也会加大。
在以往电力故障排除的过程中,往往伴随着长时间的停电,这显然会给人们的日常生活以及生产带来影响,但自愈系统以及自动化控制技术应用之后,故障维修工作效率以及质量都能得到大幅度提升。
一、智能配电网自愈自动化技术的需求与定位(一)技术需求智能配电网的自愈控制技术本身就能够对整个配电网运行产生稳定的保护作用[1],随着整个行业的发展,自愈控制技术本身也需要面临更高的要求,关键就体现在两个方面。
一方面是在线监控技术,这种技术的作用就是监控配电网运行过程中产生的指标以及参数。
常规的就是电流值、电压值等,若能够从这些参数当中分析出异常情况,并结合配电网运行的实际情况促使其自我恢复,这样就能够保障电力系统故障逐渐扩大,产生无法挽回的经济损失。
智能配电网自愈控制的理论与技术研究的开题报告
智能配电网自愈控制的理论与技术研究的开题报告一、研究背景及意义智能配电网是指应用信息技术、通信技术、自动化技术等高新技术于电力系统中,完成电力生产、传输、配送、使用的全过程控制,并实现对各类资源进行合理配置和管理的电力系统。
智能配电网具有高度的集成化、自适应性和智能化等特点,使电力系统具备了自我监控、自我诊断、自我调控、自我恢复能力等,可以有效提高电力系统的可靠性、安全性和经济性,提高电力系统的质量和效率。
但是,在实际应用中,智能配电网还存在着一些问题,如网络传输迟缓、设备故障频繁、供电能力不足等,这些问题都可能导致电力系统的故障和事故发生。
因此,对于智能配电网的自愈控制技术研究就显得非常重要,可以有效提高电力系统的鲁棒性和可靠性,减少电力系统的故障和事故发生的可能性,提高电力系统的运行效率。
二、研究内容本研究将主要针对智能配电网自愈控制技术的理论与技术进行深入研究。
具体研究内容如下:1. 智能配电网自愈控制技术的理论基础研究:包括智能配电网的基本结构和工作原理、自愈控制的概念、自愈控制的基本分类和实现方式等。
2. 智能配电网自愈控制技术的关键技术研究:包括自动故障诊断、自动切换和自动重构等技术的研究,并将其与电力系统的常规保护装置集成。
3. 智能配电网自愈控制仿真平台的研究:建立智能配电网自愈控制的仿真平台,评估自愈控制技术的可行性和效果,并分析其在实际应用中的优缺点。
4. 智能配电网自愈控制应用案例研究:选择一些典型的电力系统,将智能配电网自愈控制技术应用到实际应用中,评估其应用效果和经济效益。
三、研究方法本研究将采用如下方法:1. 文献研究法:收集和研究智能配电网自愈控制技术的相关文献,从中总结理论和技术的研究现状及趋势。
2. 理论分析法:结合文献研究,进行智能配电网自愈控制技术的理论分析,包括概念定义、分类、算法等方面的分析。
3. 仿真实验法:基于仿真平台进行智能配电网自愈控制技术仿真实验,分析自愈控制技术的可行性和效果。
智能配电网自愈控制策略研究_1
智能配电网自愈控制策略研究发布时间:2022-03-21T09:50:56.208Z 来源:《福光技术》2022年2期作者:李泽锋[导读] 现阶段,配电网通过自动化及通信等系统处理故障的能力还处在较低水平,以拥有自愈能力的智能配电网概念应运而生,可通过协调优化的控制手段与策略提高配电网运行的经济性与可靠性。
广东电网有限责任公司惠州惠阳供电局广东惠州 516211摘要:现阶段,配电网通过自动化及通信等系统处理故障的能力还处在较低水平,以拥有自愈能力的智能配电网概念应运而生,可通过协调优化的控制手段与策略提高配电网运行的经济性与可靠性。
自愈能力代表着配电网保持自身稳定运行应对突发事件的能力,配电网的经济性和稳定性与电力用户的生产生活息息相关,而电力系统80%以上的故障均来源于配电网,供电公司每年需要投入巨大的人力、物力及财力针对不同类型的配电网故障进行处理。
由此可见,提高配电网的自愈能力,以满足用户的高质量用电需求已迫在眉睫。
关键词:智能配电网;自愈控制;控制策略1自愈控制概述完全实现自愈控制能力是智能配电网建成的核心标志,也是配电系统智能化运行的重要部分。
配电网必须具备故障前的自我预防能力和故障发生后的自我恢复功能,要求配电系统能有效地监测和控制其在各种运行状态下的实时数据。
自我预防体现在配电系统处于正常状态时对电网数据信息实时监测和持续优化,使配电网始终保持在最优状态运行;自我恢复体现在配电系统发生故障时能够通过调整开关状态隔离故障点,快速恢复非故障失电区域供电。
智能配电网的自愈控制通过在线监测方式调用电网运行数据,对配电系统潜在的安全隐患和扰动事件进行预测与防范,利用优化网络结构和故障恢复等策略使配电系统能够以最快速度恢复正常运行,避免对电力系统造成较大的冲击,减少对电力用户的影响。
研究智能配电网自愈控制的目的主要有以下几个方面:(1)满足下列几个需求:①用户种类的不断增加和用电量的连续提升;②光伏、风电等清洁能源发电并网对电网环境的改变;③自动化水平的提升和自动化装备的持续投入;④电能可靠运行和安全运行的要求持续提升;⑤配电系统快速性的要求;⑥DG和微网大量投入运行;⑦需求侧管理。
智能配电网自愈系统的自动化控制技术研究
智能配电网自愈系统的自动化控制技术研究摘要:现阶段,为了满足高质量的生活方式,人们对于电力资源的需求也越来越多。
电力企业的服务水平也在进一步提高。
电力企业建设配电网的过程中,应当探索先进的自动化控制技术,才可以加强服务的质量,保证电力运输的可靠性。
配电网智能自愈系统的自动化控制技术可以有效解决配电网运行与电力需求之间的矛盾,进一步提高电力运输的速度,在电网建设中融入智能自愈系统自动化控制技术还可以降低电网的建设成本,提高企业的经济效益。
关键词:智能配电网;自愈系统;自动化控制技术智能配电网自愈系统自动化控制技术的关键功能就是实现系统的自我感知与修复,在电网中增加技术的使用能够对电网系统的运行进行实时监测,感知配电网的实际运行状态,如果发生了故障危机,会及时反应,并且展开自我诊断,保证电力运输的安全性,提高电网建设的效率。
智能配电网自愈系统自动化控制技术是比较先进的智能控制电力技术,已经广泛应用于我国电网建设的过程中,成为了电网建设的核心技术。
一、智能智能配电网自愈系统的自动化控制技术意义与特点1.自动化控制技术应用的意义我国已经来到了信息化时代,信息技术能够促进行业的转型。
信息技术和智能化控制技术的发展能够促进配电网的智能自愈自动化控制。
配电网智能自愈控制技术是比较先进的新兴技术,已经有了快速的发展,在电网建设的工作中也有非常广泛的应用。
配电网智能自愈控制技术以信息技术与智能化控制技术作为前提基础,能够实时监测电网系统运行状况,还可以及时确定出故障发生的位置,从而对故障部位进行自我诊断和处理,进一步提高了电网运行的质量。
2.自动化控制技术应用的特点配电网智能自愈技术增加了测控与保护的功能,可以整合控制配电网自愈系统自动化控制技术,起到自愈功能,功能融合还可以完善自愈控制技术的功能和作用。
现阶段,很多新的技术都被运用于电网建设的工作中。
不同技术的融入也进一步完善了配电网智能自愈控制技术,工作了现在也在探索新技术,扩大配电网的自愈功能,能够提高配电运输的安全性与稳定性,保证企业的持续发展。
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智能配电网自愈控制技术体系框架研究智能配电网自愈控制技术体系框架研究关键词: 智能电网自愈控制智能配电网摘要:智能配电网是智能电网的重要组成部分,自愈作为智能配电网的“免疫系统”,是智能配电网最重要的特征。
首先阐述智能配电网自愈控制主要解决的问题及其作用,然后分析智能配电网自愈控制体系的结构及其技术组成,包括基础层、支撑层和应用层。
其中,电网及其设备为基础层,数据和通信为支撑层,监测、评估、预警/分析、决策、控制、恢复为应用层。
通过研究应用智能配电网自愈控制技术将使电网的供电可靠性明显提高,停电时间显著减少。
尤其是在极端天气情况下,配电网将充分发挥它的自我预防、自我恢复能力,优先保障人们的生活,最大限度地为人们提供电力。
关键词:智能配电网;自愈控制;技术体系;基础层;支持层;应用层进入21世纪以来,随着世界经济的发展,节能减排、绿色能源、可持续发展成为各国关注的焦点,更成为电力行业实现转型发展的核心驱动力,智能电网的理念逐渐萌发形成,成为全球电力工业应对未来挑战的共同选择[1-3]。
目前,中国和世界各国已经达成普遍共识,建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网,是未来电网的发展方向[4-6]。
智能电网能够实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保,是实施可持续供电战略的重要保障,具有融合、优化、分布、协调、互动、自愈等特征[7-9]。
根据目前国际、国内的研究报告,智能电网主要由4部分组成,分别是高级配电运行、高级量测体系、高级输电运行、高级资产管理。
在各个部分中,高级配电运行是目前装备较薄弱的环节,所以在国际上关于智能电网的研究报告中,配电网是大家关注的重点[10]。
智能配电网是智能电网中连接主网和面向用户供电的重要组成部分[11]。
智能配电网有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量;有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与优化运行,实现高效互动的需求侧管理;有助于结合先进的现代管理理念,构建集成与优化的配电资产运行、维护与管理系统。
智能配电网较传统配电网更加坚强并具有更大的“弹性”,可以有效抵御自然灾害及外力破坏等突发事件给电力系统造成的影响,并且具有强大的“自愈”功能,自愈是智能配电网最重要的特征。
从本质上讲,自愈是智能配电网的“免疫系统”。
目前,国内外学者都在积极探讨具有自愈能力的电网架构[12-14]、自愈控制体系及控制策略[15-16],但是这些研究还未形成统一的系统理论,也没有针对智能配电网展开自愈控制的研究。
本文对智能配电网的控制技术体系进行研究。
首先分析智能配电网自愈控制技术体系设计的层次结构,自下而上分为3层,分别是基础层、支撑层和应用层,然后分别分析各层次的技术组成。
1 智能配电网自愈控制概述电网从当前的安全控制到自愈电网理念的提出、研发和实施,是一个历时以世纪计的积累发展过程[17]。
智能配电网的“自愈”能力是指智能配电网能够及时检测出已经发生或正在发生的故障,并进行相应的纠正性操作,使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小。
自愈控制主要是解决“供电不间断的问题”,也就是在无需或仅需少量人为干预情况下,监测电网的实时运行状态,预测电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患。
具有自愈能力的智能配电网将具有更高的供电可靠性、更高的电能质量、支持大量的分布式电源的接入、支持用户能源管理(需求侧管理)、提高电网资产利用率、对配电网及其设备进行可视化管理、实现配网设备管理、生产管理的自动化、信息化。
2 智能配电网自愈控制技术体系智能配电网的自愈控制技术体系自下而上分为3个层次,依次是基础层、支撑层、应用层,如图1所示。
2.1 基础层———电网及其设备实体电网作为智能电网的物理载体,是实现智能电网的基础[18],也是实现自愈控制的基础。
但是,与国外先进国家相比,我国配电网整体供电能力和可靠性水平偏低,管理手段相对落后;配电自动化系统覆盖范围小,远远低于先进国家水平;由于技术不成熟、网架结构调整频繁、运行维护力量不足等原因,配电自动化实用化水平较低,部分装置处于闲置状态;部分地区城市配电变压器经济运行水平不高,配网节能降耗技术应用不足。
鉴于以上原因,我国智能配电网应该以可靠性建设为核心,以配电网高效运行为目标,同时提高负荷管理水平和用户参与水平。
而且,未来将有大量的分布式清洁能源发电及其他形式发电接入电网,要求配电网具备灵活重构、潮流优化、清洁能源接纳能力。
同时,随着用户侧、配网侧分布式电源增多,特别是随着屋顶太阳能发电、电动汽车大量使用,电网中电力流和信息流的双向互动会逐步增多,对电网运行和管理将产生重大影响。
因此,在实体配电网的建设过程中,必须进行前瞻性的探索、规划和构建,以长远的眼光来研究我国配电网的发展,大力推进先进技术创新,积极采用成熟先进技术,使实体电网在架构上、技术上、装备上满足未来智能电网的需求。
2.2 支撑层———数据和通信覆盖整个电网的信息交互是实现电力传输和使用高效性、可靠性和安全性的基础[19]。
而且,自愈控制需要采集大量设备(包括一次、二次设备)的状态数据和表计计量数据,对于这种数量大、采集点多而且分散的情况,就需要在开放的通信架构、统一的技术标准、完备的安全防护措施下建立高速、双向、实时、集成的通信系统。
高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能配电网的基础,也是迈向配电网自我预防、自我恢复的关键步骤。
这样的通信系统建成后,电网通过连续不断地自我监测和校正,应用先进的信息技术,实现其自愈能力,提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平,它还可以监测各种扰动,进行补偿,重新分配潮流,避免事故的扩大。
2.3 应用层自愈电网各项功能的实现,有赖于在完善电网、电力设备以及数据通信的基础上,应用监测、评估、预警/分析、决策、控制、恢复等技术,实现电网的自我预防,自我恢复。
本文从以上6方面阐述智能配电网自愈控制技术体系应用层的功能,各功能模块的关系如图2所示。
具有自愈能力的智能配电网将电网运行状态分为正常状态、预警状态、临界状态、紧急状态和恢复状态。
各状态的特征如表1所示,各状态之间的变化关系如图3所示。
2.3.1 监测智能配电网是一个复杂的系统,按照现代控制理论的观点,要对一个系统实施有效控制,必须首先能够观测这个系统[20]。
智能配电网自愈控制重点在于提高电网所有元件的可观测性和可控制性,增强对电力设备参数、电网运行状态以及分布式能源的监测作用,这就对传感与量测技术提出了更高的要求。
1)智能传感器。
电气电子工程师学会(IEEE)在1998年通过了智能传感器的定义,即“除产生一个被测量或被控量的正确表示之外,还同时具有简化换能器的综合信息以用于网络环境的功能的传感器”。
也就是说,智能传感器是一种带有微处理器的、具有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。
智能传感器为自愈配电网的发展提供了敏锐的“神经末梢”。
为了实现对智能电网大部分设备实现状态监测,使用的智能传感器必须具有高性价比、尺寸小、工程维护性好、良好的电磁兼容性、智能数据交换接口等特点,易于安装、推广和维护。
2)同步相量测量技术。
同步相量测量以全球定位系统(GPS)提供的精确时间为基准,可对电力系统进行同步相量测量、实时记录、暂态录波、时钟同步、运行参数监视、实时记录数据及暂态录波数据分析,实现各个节点的同步测量[21],并通过高速通信网络把测量相量传送到主站,为大电网的实时监测、分析和控制提供基础信息。
由于PMU能够实现广域电网运行状态的实时同步测量,为实现电力系统全局稳定性控制创造了条件,克服了现有以SCADA为代表的调度监测系统不能监测和辨识电力系统动态行为的缺点,改善了传统状态估计的结果[22]。
随着智能配电网的发展,要求控制系统和保护越来越复杂,实时相角测量系统将会是这些控制和保护装置中所不可缺少的。
尽管PMU还未在配电网中应用,笔者相信PMU在配电网中应用是必然趋势。
3)表计、变压器、馈线、开关等。
除智能传感器和同步相量测量技术外,未来智能配电网中的测量可能遍及电网的表计、变压器、馈线、开关以及其他设备和装置。
4)电网运行状态监测设备。
应用电网运行状态检测设备,对电网运行状态监测,将电网当前的运行状态精确、直观地展现,并将电网当前的动态运行数据及时上传。
5)分布式能源监控设备。
对分布式能源终端进行实时监测、控制和管理,实时显示终端参数并为评估模块和预警/分析模块提供实时数据。
同时还能实现管网平衡等控制,实现远程定时抄表,历史记录、历史曲线查询,自动完成各种报表,减轻工作人员劳动强度,避免人为失误,避免纠纷,提高管理水平。
2.3.2 评估传统配电网评估方法多是从配电网供电能力和网架结构方面进行评估,由于智能配电网的复杂性,其评估需在传统配电网评估的基础上,加上电网安全评估、设备状态评估、电网脆弱性评估、电网风险评估以及上网电价适应性评估,以尽可能的反映电网的实际情况,为电网预警/分析以及自愈决策提供参考。
1)电网安全评估。
电力系统的安全性指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。
随着智能配电网的发展以及分布式能源的接入,电力系统结构和运行方式日趋复杂,故障引起的系统失稳的影响范围更广,对于这种情况,必需进行电网静态安全评估和电网动态安全评估。
2)设备状态评估。
自愈配电网供电可靠性在很大程度上取决于电力设备的可靠程度,电力设备作为电网运营的主要载体,其健康状态的好坏直接关系到电网抗风险的能力。
设备状态评估可根据设备运行参数的变化而不断实时更新评估结果,量化设备的状态,使评估结果能够随设备、线路的改造而自我更新和完善,为分析设备的安全状况和电力系统的可能故障率及变化趋势起到一个长期动态而有效的指导作用。
3)脆弱性评估。
智能配电网自愈控制强调脆弱状态,重视预防控制:评价电网的脆弱性,根据脆弱性的严重程度和不同类别制定有针对性的控制方案[13]。
脆弱性评估是对系统受到外力作用或者突发事件的情况下所可能发生的变化,也就是对突发事件的敏感程度以及可能发生的损失,那么做好脆弱性评估,就能及时、有效的预测和预警未来可能发生的变化趋势或者损失,抑制不良因素的发展,使损系统得以尽快的恢复与重建,以实现系统的良性发展和持续利用。
4)风险评估。
风险评估作为智能配电网不可或缺的分析方法和评估手段,应该在智能配电网建设初期予以重视。
智能配电网引入了大量的新型元件和设备、带来了新的结构调整。
传统设备故障带来的系统风险依然存在,大量新设备运行统计数据缺乏,传统设备和新设备运行的协调,智能配电网带来的结构变化都使风险分析更加复杂。
鉴于以上原因,需要对风险进行定量评估和管理,以便从可控因素入手降低风险。
5)上网电价适应性评估。
智能配电网具有与客户互动功能,电网可为客户提供实时电价和用电信息,引导客户合理用电、高效用电,提高能源利用效率,实现用电优化、能效诊断等增值服务。