智能配電網自愈控制技術的研究

吳飛鵬

摘要：智能配電網自愈控制技術是在當代先進的科學技術的基礎上發展起來的一項新型的電力技術，經過一段時間的探索與發展，現在已經成為我國電力建設中的一項核心技術，智能配電網自愈控制技術的最主要的特點是自我感知與恢復，它能夠感應配電網的運行狀況，并就發生的故障進行自主的診斷與恢復，是一項非常優秀的電力技術，因此下文我們將對其做重點的研究。

關鍵詞：智能配電網;自愈控制;關鍵技術

1智能配電網自愈控制技術淺析

從學術層面講，智能配電網自愈控制技術指的是在配電網的不同區域以及層次內具有自主感知、自主診斷、自主決策以及自主恢復的能力。從電力建設的技術層面講，智能配電網自愈控住技術包括多種核心的電力建設技術，在線智能分析技術、在線決策技術、建模與仿真技術、分析與實驗技術、故障特性分析技術、保護裝置控制保護技術、停電恢復技術、故障隔離技術、網絡重構技術等。智能配電網自愈控制技術能夠實現對電網的自主感應與自主控制，可以根據電網的運行情況，自主診斷出電網運行的故障所在，并且通過自主決策以及故障恢復技術使電網在短時間內自主恢復運行，因此配電網自愈控制技術能夠有效改善配電網的運行情況，提升配電網的運行效率，提升配電網的運行的安全性與穩定性，降低電線的損耗程度，提升電力設備的使用效率，由此可以看出智能配電網自愈控制技術在電力建設工作中有著非常明顯的優勢，或者在未來引領電網技術的發展，成為電網技術的發展趨勢也未可知。自愈控制技術屬于高級配電網中的一項核心功能，當前我國實際使用的智能配電網自愈控制技術主要包括自愈控制中的仿真計算、體系架構、故障處理以及DG接入等內容。

2傳統故障自愈方法

2.1基于狀態量比較的自愈控制方法

該方法定義了與電網電壓、電流、功率、頻率相關的系統狀態函數f（U，I，P，Q，f），然后將電網運行狀態劃分為不同狀態，比如緊急狀態、異常狀態等并對其設閥值;根據狀態函數計算的狀態值與閥值比較，得出電網運行狀態并進行相應的恢復操作，該方法在事故預防上，可以起到很好的效果。

2.2基于多Agent的電網分層自愈控制方法

通過Agent的特性，將其應用到電力系統的自愈控制系統中，建立基于多Agent的電網自愈控制系統。該方法將整個電網自愈控制系統分成控制層、應用層和系統層，對電網運行中的不同狀態融合在不同代理層中，但其效率與配電網結構有很大關聯。

3智能配電網自愈控制技術類型

3.1緊急控制

當配電網發生緊急故障后。系統為了保障持續的供電以及供電系統的安全運行，所以使用了相應的施工措施進行故障設備的隔離、電源的確定、切掉負荷以及主動解列等措施保障系統恢復常態、保障系統的正常運行。

3.2恢復控制

智能配電網在面對系統出現故障時，為了保障系統能夠平穩安全的運行，要準確地隔離故障設備，將電網系統進行恢復，選擇最合適的供電路徑進行快速的供電。將電網系統中的孤島運行區域并入網絡，使電網系統能夠快速供電，保障正常運行。

3.3孤島控制

在供電系統不能立刻恢復工作時，要從系統中解列一個或者多個孤島進行獨立的運行，對孤島控制進行有效的控制，保障電壓以及功率能夠維持在穩定的水平內，在孤島重新并網前進正常供電，保障系統能夠正常運行。

4智能配電網故障自愈技術實現的條件

4.1智能化的配電終端設備

智能化的開關機配電重點設備是配電網故障自愈技術實現的前提，智能配電重點設備包括了在線監測、自動診斷以及網絡化的運動接口等功能，可以對配電網在運行各過程中產生的數據進行實時的監測，并對異常數據進行識別與分析。這種設備在戶外也同相使用，并且具有遠程監控、遠程診斷與遠程維護等功能。

4.2通信網絡的可靠性

智能配電網故障自愈技術主要是利用網絡對配電網在運行過程中的數據進行實時的傳輸工作，保障網絡的可靠性與安全性是配電網故障自愈技術的關鍵。所以要配置安全性較高的通信網絡，保障數據傳輸過程中的安全。

4.3自動化處理系統

自動化的處理系統要將自動化數據處理軟件插入到電網中心，提高配電網智能化的整體水平，對配電網進行優化。對配電網在運行過程中的數據進行及時的監控與分析。

5配電網智能自愈控制關鍵技術

5.1DG電網分析與試驗技術

智能配電網數據測量與信息采集具備很高的完備性，系統內的DG系統、控制器、變流器、儲能元件，能夠為用戶提供整體、優質的服務，實時獲取各類運行參數。因此，需要強化DG技術、參數辨識技術、控制技術的研究，明確智能配電網自愈控制與DG、儲能元件規劃配置中的不同點，強化數字-物理混合模擬與試驗方式，以此提升智能配電網自愈控制技術的規模擴展性，保障智能配電網系統的容錯能力。

5.2在線智能分析與決策技術

重點關注預想事故智能配電網自愈控制方案及匹配技術，就預想事故，需要提供有效的保護方案。深入研究預想事故，提供最佳的智能配電網自愈控制匹配技術。由于智能配電網自愈控制技術的類型較多，且連鎖故障比較常見，只有強化故障演變與預防、控制，合理學習智能化技術，才可保障智能配電網自愈控制技術的應用價值。自愈控制技術決策、協調，能夠解決其中的沖突，實現在線風險評估，優化智能配電網，構建統一運行控制目標。與此同時，工作人員需要考慮不同運行約束階段的相互沖突，完善控制預案，促使自愈控制系統能夠自動協調，切實解決控制決策對立問題、沖突問題。在實施前，需要分析、對比、評價、優化控制預案，事先估計控制效果，并提供后備控制方案。

5.3DG電網故障特性分析技術

重點關注DG、儲能裝置，在電網出現不對稱故障的情況下，需要明確故障特性。在外部故障特性研究階段，還需要明確內部故障特性。深入研究DG、儲能裝置、智能配電網的故障特性。明確接地形式，負荷性質與負荷水平，明確DG與儲能裝置類型與容量的影響，快速、精準地提出智能配電網故障特性，實現故障識別，故障定位，開發出最佳的保護裝置。

5.4智能配電網保護控制技術

此階段，需要重點關注電源閉環供電配電網，借助局域信息，實現網絡保護。深入研究網絡重構后保護裝置的適應性，強化保護原的控制。經過研究發現，在局域信息基礎上，需要明確保護裝置在全局信息支撐平臺上的作用，更好地協調與配合各項技術。研制智能配電網保護測控終端，實現故障分支指示，明確各類裝置故障指示。智能配電網再起運行階段，需要強化網絡重構技術的應用，迅速恢復故障，以此滿足DG要求，增加保護裝置整定與配合難度。此階段要求治愈系統精準、及時感知網絡拓撲，明確DG投切，促使保護裝置在第一時間完成在線適應，促使其與保護裝置相互配合。

5.5極端條件停電恢復技術

此階段，重點關注智能電網內部嚴重故障解列技術，深入研究智能配電網外部嚴重故障解列技術，明確智能配電網網絡重構、局部供電恢復技術;深入研究智能配電網網絡重構電壓控制技術。在極端條件下，智能配電網關鍵負荷保障技術，能夠實現故障負荷分配，均衡功率。極端條件下，DG智能配電網啟動技術，DG特性與歸屬對自愈控制技術實施會產生一定的影響，一般是無法調整峰值與頻率，難以實現運行調度目標。用戶端的DG無法保障電網運行目標的一致性，難以保障各個DG通信、調度、測量的合理性。在DG嚴重故障情況下，對配件網關鍵技術與電網負荷保障提出了全新的挑戰。

結語

綜上所述，由于目前我國對能源的需求量逐漸的增加，配電網的規模也在不斷的擴大，在進行配電的過程中智能配電網是配電網發展的主要趨勢，其中智能配電網的故障自愈技術是配電網工作的重點內容。智能配電網故障自愈技術能夠準確地預測故障信息，對配電網在運行過程中的數據進行實時監測，并根據配電網運行的實際情況進行故障隔離以及故障恢復，提高了配電運行的質量。

參考文獻

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