智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化和自愈控制研究

劉建春 董江寧

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)電力的需求量不斷加大，在這種情況下，文章主要介紹了智能配電網(wǎng)的概念、配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化方式和優(yōu)化意義、智能配電網(wǎng)自愈控制的涵義及實(shí)現(xiàn)條件和關(guān)鍵技術(shù)，從這些不同的方面，針對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化與自愈控制展開了具體的分析和研究，希望本文的分析可以為同行業(yè)人士的研究帶來(lái)一些參考或者借鑒，為保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行貢獻(xiàn)出一份力量。

【關(guān)鍵詞】智能配電網(wǎng) 運(yùn)行方式 優(yōu)化 自愈控制

近年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，用電客戶的需求量在不斷增大，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性提出了更高的要求。作為輸電用電的一個(gè)重要部分，配電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)效益的提高具有重要作用，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中配電網(wǎng)運(yùn)行信息的測(cè)量比較少，其質(zhì)量也比較差，如果單純依靠配電人員的經(jīng)驗(yàn)調(diào)度智能電網(wǎng)，其優(yōu)勢(shì)并不能得到充分發(fā)揮，因此智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化一直都都是電力工作者探索的重要方向。

1智能配電網(wǎng)概述

智能配電網(wǎng)采用自動(dòng)化作為技術(shù)基礎(chǔ)，與先進(jìn)的控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等相結(jié)合，在電網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及各種可視化軟件的支持下，針對(duì)各種能源及發(fā)電單元接入電網(wǎng)中一同運(yùn)行，引導(dǎo)和職稱不同發(fā)電用戶參與到與電網(wǎng)的互動(dòng)中來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)的檢測(cè)與優(yōu)化，最終對(duì)配電網(wǎng)的良好運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行保證，更好的為用戶提供電力服務(wù)。

智能配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)涉及到主站和子站系統(tǒng)、配電終端以及通信終端幾部分，利用自動(dòng)化故那里、自動(dòng)化配網(wǎng)技術(shù)以及電力定制技術(shù)等對(duì)配電網(wǎng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)、模塊等實(shí)現(xiàn)智能化輸電管理，同時(shí)還能利用地理信息系統(tǒng)，對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)中每個(gè)模塊和環(huán)節(jié)的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，保證在發(fā)生故障的情況下萌購(gòu)迅速的修復(fù)，從而對(duì)電能運(yùn)輸?shù)目煽啃赃M(jìn)行保證，提高配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平。

2配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化

2.1配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化的方式

在電力系統(tǒng)的任何配電網(wǎng)中，站在理論的角度進(jìn)行分析，都可以順利找到一種良好的運(yùn)行方式，在配電網(wǎng)運(yùn)行的情況下，技術(shù)人員可以針對(duì)配電網(wǎng)的電壓情況、負(fù)荷平衡情況等進(jìn)行了解，所以，科學(xué)研究證明，針對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化應(yīng)該和配電網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化以及供電三方面相結(jié)合，從智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的角度進(jìn)行分析，從而使配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)，這樣就可以使配電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性得到有效的提高。

2.2配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化調(diào)度的意義

配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化可以促進(jìn)配電網(wǎng)電力運(yùn)行能力得到提高，同時(shí)對(duì)電力供應(yīng)的安全性進(jìn)行改善，有效的保證供電質(zhì)量，切實(shí)提高電力運(yùn)行整體效率，同時(shí)對(duì)“低投入，高回報(bào)”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也非常有利，這樣一來(lái)，智能配電網(wǎng)就可以出現(xiàn)一種良性的發(fā)展格局，這對(duì)電力企業(yè)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義，同時(shí)也為整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行的推進(jìn)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

3智能配電網(wǎng)自愈控制

3.1智能配電網(wǎng)自愈控制的涵義及實(shí)現(xiàn)條件

自愈是智能配電網(wǎng)一種非常重要的特征，配電網(wǎng)自愈主要是指配電網(wǎng)的自我恢復(fù)和預(yù)防的能力。其中自我預(yù)防主要是指在系統(tǒng)正常運(yùn)行的過(guò)程中針對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化；自我恢復(fù)主要是指電網(wǎng)一旦受到擾動(dòng)或者出現(xiàn)故障，可以自行對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而恢復(fù)供電。自愈功能發(fā)揮的重要目的是為了實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)目標(biāo)：①對(duì)電力系統(tǒng)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；②快速的對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)做出反應(yīng)；③受到擾動(dòng)之后在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。值得注意的是要想實(shí)現(xiàn)自愈控制，至少應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：首先，應(yīng)具備各種智能化的配電終端設(shè)備及開關(guān)設(shè)備；其次，配電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)擁有多電源或者雙電源，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活可靠；第三，對(duì)軟件處理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制；第四，可靠的通信網(wǎng)絡(luò)。

3.2智能配電網(wǎng)自愈控制的關(guān)鍵技術(shù)

（1）配電網(wǎng)快速仿真與模擬技術(shù)。這種技術(shù)發(fā)展的目的是為自愈電網(wǎng)提供強(qiáng)大的數(shù)學(xué)支撐，形成強(qiáng)大的軟件平臺(tái)，在復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境下為決策者提供重要支持。它主要包括自愈控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等高級(jí)軟件系統(tǒng)，主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障定位及恢復(fù)供電、電壓與無(wú)功控制、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有變化發(fā)生時(shí)繼保再整定幾個(gè)自愈功能進(jìn)行支持。

（2）智能微網(wǎng)及需求側(cè)管理技術(shù)。所謂微網(wǎng)主要是指微電網(wǎng)與負(fù)荷的集合，它是一個(gè)小型的發(fā)配電系統(tǒng)，可以有效緩解用電壓力，對(duì)能源效率進(jìn)行優(yōu)化，從而為配電網(wǎng)自愈控制的實(shí)現(xiàn)提供良好的技術(shù)支持。需求側(cè)管理主要是在一些誘導(dǎo)措施幫助下，通過(guò)用電方式的優(yōu)化達(dá)到能源節(jié)約、資源優(yōu)化配置等目的。需求響應(yīng)主要是針對(duì)市場(chǎng)價(jià)格或者激勵(lì)機(jī)制做出的一種響應(yīng)，并對(duì)電力消費(fèi)模式進(jìn)行改變的一種行為。

（3）廣域測(cè)控技術(shù)。對(duì)于一些分布式的廣域配電網(wǎng)絡(luò)，需要對(duì)同步信息保護(hù)進(jìn)行建立，對(duì)電網(wǎng)元件保護(hù)、校正控制預(yù)防等進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而緊急恢復(fù)供電，它是一種具有多道安全防線的電網(wǎng)自愈控制體系。廣域配電網(wǎng)自愈控制體系的建立是配電網(wǎng)自愈得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，可以對(duì)全局與局部、集中與分散的功能協(xié)調(diào)問題進(jìn)行很好的解決，最終使分布保護(hù)控制和廣域控制之間的協(xié)調(diào)性得到有效的實(shí)現(xiàn)。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化為電力行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，保證了智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行。而自愈控制系統(tǒng)目前正處于一種起始的階段中，目前現(xiàn)有的方法并不能使配電網(wǎng)自愈控制得到全面的實(shí)現(xiàn)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法可以對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)各方面進(jìn)行綜合的考量，對(duì)配電網(wǎng)的安全水平進(jìn)行綜合的評(píng)估，目前已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士重點(diǎn)研究的方向。智能配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化與自愈控制都為電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張巍，孫云蓮，胡雯.智能配電網(wǎng)自愈相關(guān)技術(shù)及其框架研究[J].電網(wǎng)與清潔能源，2013，（4）：17-22+28.

[2]胡雯，孫云蓮，王定美.基于運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的智能配電網(wǎng)自愈控制方案研究[J].陜西電力，2013，（6）：35-38+42.

[3]肖峻，賀琪博，蘇步蕓.基于安全域的智能配電網(wǎng)安全高效運(yùn)行模式[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，（19）：52-60.

[4]秦紅霞，譚志海，葛亮，趙風(fēng)青.智能配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，（22）：134-139.