智能配电网自愈控制技术研究与应用

周聪 陈文菲 陈文玉

摘 要：所谓的自愈控制技术，就是指不同配电区域以及配电层次内进行配电协调及优化控制，使系统具备自我判断、决策以及恢复能力。其是在智能电网基础上发展起来的，对于电力系统的安全、稳定运行具有重要意义。本文对自愈控制技术进行概述，并分析了智能配电网中自愈控制关键技术及这些技术的具体应用。

关键词：智能配电网；自愈控制技术；研究；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.114

0 前言

随着计算机技术以及自动控制技术的发展，智能配电网的应用越来越广泛，为社会生产以及人民生活带来重要影响。近几年，电力领域对智能电网的研究越来越深入，其中自愈控制技术成为研究热点，但是从目前情况来看，相关研究仍旧没有形成一个完整的理论体系，对智能电网实际运行特征缺乏思考，如何解决这一问题，发挥自愈控制技术的应用价值，是所有电力企业必须要思考的问题。

1 自愈控制技术概述

1.1 自愈控制技术的含义

与传统的控制方法相比，自愈控制技术主要针对的是智能配电网，控制难度明显加大，同时，其在故障处理方面不再局限于传统的DA故障处理，而是将重点放在故障预测和预防上，降低电网系统发生故障的可能性。自愈技术的研究和应用中，要将配电快速仿真与模拟作为重点内容，主要是出于以下几方面的考虑：首先，智能电网的发展速度非常快，接线结构越来越灵活，运行模式与以往相比也表现出很大不同，配电快速仿真与模拟就相当于智能配电网的大脑，起到一种指挥作用，具有较高的灵活性；其次，智能电网对自动控制技术的要求越来越高，配电快速仿真与模拟过程并不仅仅是简单的计算过程，还需要根据计算结果以及实际需要选择出最佳运行方案，达到资源优化配置目标。

1.2 自愈控制技术的重要价值

首先，应用自愈控制技术可以实现对智能配电系统的实时监控，为系统运行状态评估以及系统优化设计提供数据参考；其次，快速仿真与模拟可以实现系统的连续优化，提高供电质量，同时提升供电可靠性；第三，自愈技术的应用可以使智能电网系统具备故障分析与预测能力，一方面要最大限度减小安全事故发生的可能性，另一方面在发生事故以后要尽量减小损失，在最短时间内恢复系统运行；第四，自愈控制技术会从智能电网的运行与规划两个角度来思考问题，为工作人员提供可行性的运行方案，起到一种辅助决策的作用；最后，自愈控制系统中，除了考虑系统本身因素之外，还会将市场以及电力政策风险综合考虑在内，对电网系统运行的安全性和可靠性进行定性和定量分析，在满足人们用电需求的前提下，实现供电企业的效益最大化。

2 智能配电网中自愈控制关键技术及其应用

2.1 在线监测技术及应用

在线监测技术是自愈控制中的基础技术，只有将该项技术应用智能配电网中，技术人员才能准确掌握各项运行参数，才能判断出系统运行状态，为后续控制工作打下基础。逐状态监测技术中主要包括两项内容，一是电气量的测量，包括系统电流、电压以及电阻等基本数据；二是非电气量的监测，例如可以通过含水量来判断设备是否出现潮湿问题，可以通过变压器气体种类以及数量判断出变压器绝缘物质是否发生分解等。随着信息技术的发展，高级量测技术逐渐发展起来，用被应用于智能电网中，取得了不错的效果，其相当于在监测技术的延伸和发展，智能化水平更高，监测规模更大，最大的特征就是在应用过程中强调双向通信，可以实现供电企业与用户之间的互动。

2.2 运行状态评估技术及应用

根据在线检测数据对运行状态进行评估，可以判断出系统的运行状态，及时发现系统中存在的潜在隐患，为故障控制做好准备，具体包括以下几个内容：首先是电网总体运行状态，一是当前电网以何种方式运行，二是未来一段时间有可能出现的状态；其次是设备状态的评估，主要是根据设备原始参数以及当前运行参数来判断；第三是脆弱性评估，就是根据以上评估结果找到系统中的薄弱环节，为预防控制策略的提出提供依据；第四风险评估，一是长期风险，包括气候变化对系统运行造成的影响，二是短期风险，主要是指一些突发状况有可能对系统带来的影响，另外还包括市场环境以及国家政策的变化所带来的外部风险；最后是安全预警，主要将风险评估结果作为依据，根据风险类型、风险发生的可能性大小科学划分预警级别，做出相应的防范措施，提升防御的主动性，实现自愈控制目标。

2.3 快速仿真模拟技术及应用

关于快速仿真模拟技术前面已经作了简单介绍，其在整个自愈控制系统中发挥重要作用，属于分析工具中的一种，是由若干个实时分析软件组成，这些软件都直接面向配电网，技术人员通过这些软件实现对系统数据的管理。该项技术的具体功能包括潮流计算、预测仿真、自适应保护、故障定位等，需要与其他技术联合使用。

2.4 分析与决策技术及应用

自愈控制技术最大的优势就是不仅可以对配电网运行状态进行监控和评估，而且可以对评估结果进行分析，并作出相应的决策，也就是说其具备“思考功能”和“决策功能”。分析时主要包括以下几项内容：一是各类装置发生故障时的性能；二是这些故障会对整个电网系统产生哪些影响；三是系统的接地方式以及负荷水平及其对各类故障的影响。而这里所说的决策就是自愈控制决策，就是故障解决方案，需要将所有的控制方案存入到信息库中，决策系统进行实际故障特性信息匹配得到自愈控制方案。

3 总结

随着社会经济的发展，社会生产以及人民生活对用电安全性和稳定性提出了更高要求，智能电网的应用范围越来越广，人们对自愈控制技术的研究也越来越深入。本文主要分析了几种关键的自愈控制技术及其应用，旨在为智能电网的科学管理提供依据，促进我国电力事业的进一步发展。

参考文献：

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