基于智能配电终端的分布式供电恢复方法

时鹤 张红成 毛宁

【摘  要】分布式供电是小规模、分散式供电，是将供电系统安装在用电用户附近的分布式供电模式，而智能配电终端的分布式供电恢复，是基于约束条件进行供电恢复判断的过程，通过信息的对等交换，约束条件的判断，信息回传等，最终完成供电恢复区域的锁定，完成供电恢复。

【关键词】智能配电终端;分布式供电;恢复方法

引言

本文通过对分布式供电恢复系统结构及功能的阐述，分析研究基于智能配电终端的分布式供电恢复方法、非故障停电搜索、实际可恢复供电区域判断、分布式电源孤岛搜索等方面，最终完成智能供电恢复。

一、基于智能配电终端的分布式供电恢复系统

如图1所示，分布式供电恢复系统结构及功能示意图，从图中可以直观地看到，分布式供电恢复系统是一种基于智能配电网，包含通信网络、STU的智能搜索、判断供电恢复系统，其中通信网络与配电网络是两个相互独立却又通过STU相互联系的供电模式。STU主要作用是信息对等交换的通道，配电网络为供电恢复系统提供网络拓扑结构及供电信息，相应STU发出的指令数据。在这个供电系统中，STU为是实现搜索、判断、供电恢复的核心，能够收集、储存、判断网络结构状态、电气量等供电系统信息，并进行信息对等交换。可明显看到，通过目标函数及约束條件进行求解，也就是对供电故障进行判断，如表1所示的STU存储的原始信息。

每个STU都能与终端实现通信信息对等交换。通信信息主要为数据信息和指令信息，指令信息能够对供电恢复进行控制，数据信息是用来目标函数及约束条件进行求解以及在故障搜索时进行判断，因为在供电故障中，终端并不是绝对安全的，为了防止终端引起的不必要的故障排查，STU会获取下级相邻终端的拓扑信息，在进行检查时直接判断终端故障。

二、分布式供电恢复网络拓扑搜索方法

在满足一定条件下，分布式供电恢复可分为三步进行供电恢复，第一，确定可恢复电源点，以故障点下游断开开关对应的STU为起始点后搜索故障区，进而在搜索中确定可恢复电源点。第二，确定可供电恢复区域。以拥有供电恢复能力的联络开关对应的STU为起始点，进而展开计算搜索，确定可恢复供电区域。第三，确定最大可能的孤岛供电区域，在实际搜索中以停电区域可独立孤岛运行的分布式电源处的对应的STU为起始点进行搜索，最终确定供电恢复区域[1]。

（一）非故障停电搜索

1.搜索流程

在满足一定的条件下，确定停电原因为非故障停电，展开搜索，确定根节点后逐步向下游节点发送停电搜索指令，然后下游节点接受搜索指令后，进行自我条件判断，满足判断条件反馈，不满足条件继续搜索并反馈，如图2和图3非故障停电区搜索过程示意图。在搜索停止后，需要进行信息反馈，具体的过程为，在逐步向下游节点发送停电搜索指令，下游节点判断出信息后，进行信息返回，此时，信息节点需要上游节点以此返回能否恢复供电的电源点信息，上游节点在接受返回信息之后会进行供电恢复可行性判断。经过判断将可恢复供电信息继续向上游节点返回，以此类推，指导信息返回根节点，要注意的是在返回过程中，需要对判断条件进行标记。最终，返回信息返回根节点，在根节点进行判断，判断条件为能否供电恢复，能供电恢复继续搜索并确定故障根源，不能供电恢复停止对目标区域的搜索。

2.注意事项

在进行非故障停电搜索时，必须要注意执行搜索最终返回信息的时间不一致，如此，就会出现在部分下游节点经过判断、返回、第二次搜索后确定可供电恢复，部分支路的第一次搜索还在进行。因此，在搜索中，要及时进行信息的确定，避免多余复杂的搜索。其次，在供电系统中，并非所有的区域都能执行供电恢复，这种不具备供电恢复却能够进行供电搜索的区域，要有区别性的排除，避免搜索中的多余判断，同时分布式供电系统各供电支路具备一定的交叉性，这就导致在搜索中，会有重复搜索判断区域，要尽量避免此类多余的搜索判断[2]。

（一）分布式电源孤岛搜索

供电系统发生故障后，分布式供电系统的故障隔离区会断开与并网及主网的联系，但是DG具备供电容量，在供电恢复之后，为了保持供电系统的正常，还需要进行分布式电源孤岛搜索，通过控制供电恢复区外的DG，令孤岛稳定运行后，才算是完成供电恢复。具体的过程为确定供电故障恢复后，有根节点发送指令，DG孤岛搜索，而后故障区STU收到命令后以自身为中心拓展搜索，在搜索中，满足主网及并网运行条件，孤岛稳定运行，在反馈信息后，停止搜索[3]。

（二）实际可恢复供电区域判断

在一定条件下，确定根节点进而展开供电恢复搜索，由根节点逐层向上游节点发动搜索指令，直到判断出可执行供电恢复。具体过程为，电源接受供电恢复搜索指令后，以此节点为起始点逐层自下而上地向上游发送网络等值参数和供电恢复指令。而后，上游节点接收搜索指令后，在约束条件下判断是否满足约束条件。在判断中，节点信息满足网络等值参数指令条件，则重新生成指令继续向上游节点发送指令，若不满足则停止搜索。在搜索中，出现约束条件不满足的情况，停止搜索，在逐层的搜索中，逐步确定可执行供电恢复范围[4]。

三、结束语

综上所述，基于智能配电终端的分布式供电恢复方法，是根节点向上游、下游节点发送供电恢复搜索指令进行判断最终确定供电恢复区域，以此达到供电恢复区域锁定，实现供电恢复。

参考文献：

[1]咸国富.智能配电网分布式供电恢复方法[D].山东大学，2017.

[2]房凡秀.智能配电网分布式区域纵联保护与故障恢复系统研究[D].山东大学，2015.

[3]战一鸣.分布式馈线自动化故障恢复技术研究[D].齐鲁工业大学，2017.

[4]范开俊.智能配电网分布式控制技术及其应用[D].山东大学，2016.

（作者单位：平高集团智能电气有限公司）