智能配電網自愈控制技術及應用分析

朱仲海

（廣東電網有限責任公司肇慶高要供電局，廣東 肇慶 526100）

隨著中國科技的不斷發展，智能配電網自愈控制技術作為一種先進的電力技術隨之得到了迅速的發展，目前已成為中國電力建設過程中的核心技術之一，具有自我感知與恢復的特點，能夠方便人們掌握配電網的運行狀況及故障，且可以根據自主診斷與恢復故障為人們帶來較大的便利。通過筆者的工作實踐，著重就智能配電網自愈控制技術及應用進行探討。

1 智能配電網自愈控制概述

智能配電網自愈控制是指通過在不同的配電網區域進行協調，實現技術指標和經濟指標的優化的一種控制方法，具有自動恢復、診斷和感知配電網等能力，能夠確保配電網的安全穩定運行，提升電力企業的經濟效益。在配電網運行過程中，智能配電網自愈控制實現了配電網系統的優化、監控和預警。如果發生故障，可利用自愈控制技術進行故障定位、隔離處理，以便及時恢復供電。

故障自愈的處理過程如圖1所示，S1、S2以及S3為10 kV出線斷路器，具有自動跳閘的功能，而站外開關沒有具備自動跳閘的功能，如果A2～A3段線路間發生故障，將會從S1、A1、A2中經過短路電流，因S1開關具備自動跳閘功能，可起到自動啟動保護的作用。

圖1 智能電網自愈控制圖

啟動故障：在圖1中如果啟動分閘加保護功能，自動化主站檢測到保護動作信號，將會啟動故障分析功能。

故障定位：在A1和A2開關中，如果系統能夠檢測到過 流信號動作，其他的沒有過流信號動作，說明故障區域位于A2與A3之間。

隔離故障：在確定好故障區域以后，應及時斷開A2和A3開關。

恢復故障：先合上S1開關，恢復上游供電，再合上A6開關，恢復下游供電。如果下游恢復方案眾多，系統就會對下游恢復方案的先后順序進行分析，以選出最優的下游恢復方案。

配電自動化作為自愈控制技術的前提條件，智能配電網要想具備自愈控制技術，則應具備以下幾個條件：①實現開關設備和終端設備的智能化目標；②具備分布式電源或雙電源，確保網絡拓撲結構的可靠性和靈活性；③確保網絡通信具有較高的信息能力和可靠性；④主站系統要具有智能化功能，包括自動預警、評估、計算、分析等。

與傳統的配電自動化技術相比，自愈技術能夠提升主站功能系統，其分布式電源接入具有靈活性，能夠滿足系統的運行要求。

2 智能配電網自愈控制系統的關鍵技術分析

2.1 故障隔離技術與網絡重構技術

智能電網在運行狀態下具有故障隔離與網絡重構功能，此功能是一種自愈控制技術，確保在系統內部發生故障時迅速恢復配電網的運行。其中，自愈控制技術主要分為集中控制與就地控制兩個架構，它們之間具有一定的協調性，通過利用保護裝置來及時切除故障。而網絡重構技術是利用計算和優化能力進行系統分析、計算，在執行時需要花費較長的時間，但它能夠采用不同的控制方法對系統進行優化，實現良好的經濟、技術控制效果。

2.2 大面積停電恢復技術和關鍵負荷保障技術

這兩種電網自愈控制技術主要分為以下技術：配電網內部發生故障時所使用的被動解列技術；在配電網外部發生故障時所使用的主動解列技術；當故障發生以后所使用的恢復局部供電的技術和智能配電網的電壓控制技術，這兩種技術均以網絡重構為基礎，即在極端條件下能夠保障智能配電網穩定運行的關鍵負荷技術和黑啟動技術，其中黑啟動技術主要以分布式電源為基礎。

2.3 保護裝置控制保護技術

此技術主要包括以下幾種：①利用配電網局部信息進行多電源閉環供電，且能夠形成網絡式保護的技術；②在網絡重構之后，保護裝置具有自適應控制功能的保護技術；③保護裝置之間的保護協調配合機制，其主要以局域信息為基礎，同時還包括一些支撐平臺，主要以全局信息為基礎。 ④以電網保護測控一體化終端的技術，以及一些故障指示裝置，能夠為故障分支提供指示。

2.4 故障特性分析技術

此技術能在電網出現故障時分析儲能裝置、具有故障特性的分布式電源、在外部故障發生以后具有故障特性的微網。其中，電網故障特性易受到系統接地方式、分布式電源類型和負荷性質等因素的影響。

3 智能配電網自愈控制技術的應用

在配電網運行過程中，通過智能配電網自愈控制技術的應用，借助計算機技術和信息技術合理地分析與整理配電網運行中所產生的數據，結合相關數據對電網運行狀況進行判斷，再利用智能技術加強與電氣終端裝置的協調，實現電網故障的自動診斷和自動恢復。由于智能配電網自愈控制技術將會涉及到眾多先進技術，包括配電系統中仿真技術與模擬技術、分布式計算機技術和保護裝置的協調技術等，從總體上來講，在配電網運行過程中，智能配電網自愈控制技術通過將不同的先進技術結合，利用不同技術的優勢確保配電網的安全穩定運行，為配電網提供更好的運行服務。從中可以得知，自愈控制技術的實施需要先進的科學技術作為支撐，從而實現對配電網的自動監測、診斷、恢復。

智能配電網自愈控制技術的實施方式及實施效率得到了進一步的提升，在智能配電網自愈控制技術的應用過程中，通過各項先進技術的結合應用，及時了解了配電網的運行狀況及故障。自主診斷與恢復故障的內容如下：①配電網系統仿真技術的應用。仿真模擬技術作為配電網應用分析中的一種技術，是由多個實時分析軟件組成，這些軟件以配電網為服務對象，通過這些軟件的應用實現了電網運行數據的整理、分析，達到了故障定位的目的。②在線監測技術的應用。在智能配電網的運行過程中，通過在線監測技術的應用，實現了電氣量的測量及非電氣量的監測，比如通過測量水含量，以此來判斷電氣設備的潮濕度，同時還可以通過測量的方式，掌握好智能配電網的運行狀態。③在線分析技術的應用。通過自愈控制技術中的在線分析技術，可合理地分析電網的運行狀態，及時掌握電網的運行狀態，且還可以對相應的評估結果進行二次分析，根據配電網運行中的設備故障采取有針對性的解決措施。

4 結語

綜上所述，自愈控制技術在智能配電網中的應用能夠有效提升配電網的運行效率，確保配電網的安全穩定運行，同時，近年來隨著自愈控制技術的迅速發展，其技術得到了不斷完善，在電力工程項目建設中得到了推廣，相信將來此技術會成為電力建設技術新的發展趨勢。