淺談智能配電網自愈控制技術

摘 要：實現電網自愈控制是配電網智能化的標志，文章通過對智能電網自愈控制的目標和軟硬件體系架構進行研究，從而深入分析了智能配電網自愈控制技術，對其基本方法和所需技術都做了分析，并且提出了建議和目的方法結果結論

關鍵詞：智能；配電網；自愈控制

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0012-02

1 背景概述

我國的城市化進程加快，城市規模越來越大，加上廣大的農村的用電量也逐漸加大，這就要求電網的輸送配電能力急需增強，尤其是其信息化和自動化的能力必須得到提升。盡管如此，我國配電網依然面臨著很多的挑戰和機遇，如何抓住這些機遇迎接挑戰就成為了關鍵的問題。這也是智能配電網自愈技術提出的原因，能夠實現自愈是智能配電網的重要特征之一，所以如何實現電網的智能化，關鍵就是看其是否具有自愈功能。所謂的自愈就是指電網能夠自己通過一些設備完成對自身進行檢測，然后根據一些標準的設置對自己的運行狀況進行優化，或者還能實現對一些突發的故障進行自我處理，采用隔離等方法實現供電網的穩定運行。

配電網自愈控制其原理是指利用電網可以調用的所有資源來預測電網可能存在的隱患和可能會受到的一些干擾因素，這樣就可以提前對其進行預防維修和提前控制，這樣就可以最大限度的幫助電網運行正常。從這個過程中可以發現電網自愈對于電網的安全運轉有著重要的意義，可以有效的避免一些一般的故障造成電網大規模停電。

2 智能配電網自愈的體系架構

2.1 自愈的控制目標

在上面我們已經把研究智能配電網的意義做了詳細的分析，那么為了更好的利用它就應該弄清自愈控制的目標，自愈控制要實現的主要目的是及時、準確的去辨識電網運行可能存在的隱患，并且及時的去進行處理，根據提前設定的標準對其進行優化，從而達到使系統穩定可靠運行。智能配電網運行的終端就是用戶，其安全性對于用戶的安全非常重要，所以其自愈能力對于客戶的用電感受是非常重要的。

電網有很多運行狀態，針對這些不同的狀態要完成自愈控制就必須采用不同的控制方法，通常可以將這些運行狀態劃分為三種，即：正常運行狀態、控制區域內部故障和控制區域外部故障。同樣的，自愈控制的方法就分別是在這三種狀態下進行不同的應對處理，比如說是在正常的運行狀態下，自愈控制要實現就是保障系統的這種既定的運行情況，然后參照標準利用一些控制方法去對數據進行進一步的優化，大大的提高系統的運行穩定性和可靠性。對于第二種運行狀態則是要以最快的速度反應找尋出故障的所在地，并且采用控制方法將這些故障區域進行隔離處理，這樣就會防止其造成整個電網的波動，影響其它區域電網的正常運轉，然后去快速的對其進行修復。對于第三種運行狀態相對比較復雜，一旦發生可能就會造成不可估量的損失，電網的自愈控制就可以實現故障電網與外部電網的連接，來保障電網系統的自穩定運轉。

2.2 功能體系架構

智能配電網要完成很多功能，將這些功能進行歸納，大致是有三種就是完成智能電網運行的優化，實現其以更優的狀態進行運轉；其二就是提前預測一些故障，將可能導致故障發生的隱患提前預防；最后一個功能就是對一些已經發生的故障和問題進行合理、快速的處理，保障電網的穩定運行。電網自愈體系的框圖，如圖1所示。

從圖中可以看出，在電網進行工作時，完成問題處理的核心是圖中的決策機構，由它來在電網無故障工作時通過一些處理完成電網的運行優化，或者是對一些簡單的故障進行處理。如果出現的問題已經超出決策機構處理的能力范圍，系統就會自動將這些問題向上反饋，從而由更高一級的通信網絡對其完成處理。

2.3 硬、軟件體系架構

2.3.1 硬件體系

電網要想實現具有自愈功能的智能電網就必須具有相應的比較完善的軟硬件來作為其支撐，在硬件方面主要有：

①數據采集系統，數據采集系統是實現電網智能化的前提，因為只有完善的數據采集系統才可以對電網運行的狀態進行統計并且將這些數據傳輸給控制分析系統，數據采集系統主要有一些必備的傳感器以及電氣檢測和線路運行狀況檢測設備組成。

②配電網自愈控制系統，這個系統是電網實現智能化的核心所在，因為只有它對數據進行處理和必要的分析才可以對電網做出修理和優化的指令。

③人工控制操作站，電網并不能完成完全的自運行和自愈，因此就需要在人工干預下完成某些控制。

④通信系統，只有通過完善的通信系統才可以將各個部分有效的聯系起來。

⑤維護開發系統，這是電網智能化自愈的持續保障，它可以對自愈控制系統實施必要的升級，有效的保證其正常運轉。

2.3.2 軟件體系

軟件體系主要完成的是系統內部合理運轉的職能，并且它還負責與外部進行連接溝通，其重要性不言而喻?；镜能浖軜媹D，如圖2所示，從圖中可以清晰的了解智能自愈電網的軟件系統架構。

3 自愈控制的功能定位和技術需求

3.1 功能定位

大力發展能夠實現自愈的電網其最終的目的就是為了避免因為故障的影響而造成電網大規模停電的事情發生，或者是大大的縮短電網恢復供電職能的時間和縮小停電的面積，電網自愈控制區域，如圖3所示。

3.2 關鍵技術

電網自愈有如此之多的優勢，那么它在技術方面的要求也是非常多的，只有得到這些技術的保障才可以實現電網智能化。這些技術主要有：

①用來實現對電網運行狀態完成實時監測的電網的在線監測技術；

②用來完成電能監測和分析等任務的高級測量技術；

③用來完成電網運行情況模擬并提供解決方案參照的配電網快速仿真與模擬技術；

④用來實現自動化配電的高級配電自動化技術；

⑤通過操作電網中的開關的配合來實現電網重構的配電網重構技術；

⑥可以實現區域診斷和區域隔離的微電網技術；

⑦為配電網實現自愈提供新型設備和硬件保障的先進設備技術。

4 遇到的問題與挑戰

實現配電網自愈控制技術已經擁有了很多的技術基礎，但是仍然有很多問題需要去解決，尤其是DG接入與電網結構多變的困難。這是因為DG的接入會造成整個配電系統的一些相關特性改變，這樣就會影響到電網其它部分的性能相應變化。另外，因為實現智能配電網的自愈控制就要加入一些必要的結構，這樣就會使得電網的結構發生變化，從而使對電網結構的合理性提出了挑戰。

5 結 語

對能夠實現自愈的智能配電網進行研究和應用，對于提高電網的穩定性、可靠性以及安全性都有重要作用，也能帶來巨大的經濟效益。本文正是對智能電網的功能定位以及實現其所需要的硬軟件支撐和技術需求進行了全方位的研究，并且總結了其發展過程中遇到的問題與挑戰，對于智能電網自愈控制技術的發展有一定的參考意義。

參考文獻：

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