智能配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化和自愈控制研究

樓佳慶 范展成 洪峰 曾曉毅

【摘要】 隨著電力行業(yè)的飛速發(fā)展，電能已經(jīng)逐漸融入了人們的生活習(xí)慣，電力也成為了維持現(xiàn)代社會必不可少的能源。智能配電網(wǎng)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的關(guān)鍵步驟之一，它會將電力終端與電力系統(tǒng)進行有機結(jié)合。對此，本文將立足于智能配電網(wǎng)的現(xiàn)實意義，以科學(xué)的理論指導(dǎo)和系統(tǒng)客觀而對分析為依據(jù)，對智能配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化和自愈控制進行深入研究。

【關(guān)鍵詞】 智能配電網(wǎng) 運行方式優(yōu)化研究 自愈控制研究

智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行需要多重技術(shù)的支持，它由主站、通信系統(tǒng)以及自動化監(jiān)控終端設(shè)備三部分組成，不僅要保證配電系統(tǒng)的正常運行還需要完成相應(yīng)的檢測、控制等智能化管理。智能配電網(wǎng)支持終端用戶與電力系統(tǒng)進行雙向交流，具備較高的自愈能力。研究智能配電網(wǎng)運行方式的優(yōu)化和自愈控制技術(shù)是貫徹落實可持續(xù)發(fā)展觀的必經(jīng)之路。

一、智能配電網(wǎng)運行方式的優(yōu)化研究

1、配電網(wǎng)運行方式的優(yōu)化。優(yōu)化智能配電網(wǎng)的運行方式首先要分析智能配電網(wǎng)系統(tǒng)運行的理論指導(dǎo)。智能配電網(wǎng)是在傳統(tǒng)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上研究開發(fā)的，其主要功能仍然是輔助電力系統(tǒng)的運行工作，連接終端與電力系統(tǒng)。然而智能配電網(wǎng)在配電數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感測量技術(shù)、高級配電自動化等先進技術(shù)的支持下還融入了自愈能力、信息化管理等功能。建設(shè)配電網(wǎng)網(wǎng)架、整合電力信息、電源的接入和控制等工程是構(gòu)建智能配電網(wǎng)的重點工程，通過相關(guān)分析可以得知，智能配電網(wǎng)主要有正常、故障以及檢修三種狀態(tài)，因此對于智能配電網(wǎng)運行方式的優(yōu)化可以從這幾個方面進行考慮。在配電網(wǎng)處于正常狀態(tài)時，選用分布式電源、集中與分布式儲能的無擾接入方式可以有效提高電網(wǎng)運行的可靠性，改善電流質(zhì)量并保證電力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在配電網(wǎng)處于檢修階段時主要是針對非檢修區(qū)進行運行優(yōu)化，對于故障區(qū)則需要進行全面檢測分析，首先要解決當(dāng)前的故障問題然后在此基礎(chǔ)上加以運行優(yōu)化，一定要確保電力系統(tǒng)的安全性運行[1]。

2、基于遺傳算法的優(yōu)化。遺傳算法是一種通過模擬實際過程，根據(jù)模式實驗的結(jié)果對數(shù)據(jù)進行分析從而尋找優(yōu)化方式的計算模型。采用遺傳算法對智能配電網(wǎng)進行運行優(yōu)化時需要以智能配電網(wǎng)的綜合評分標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)函數(shù)，在模擬中記錄分析每一個指標(biāo)的數(shù)據(jù)并加以處理判斷。在利用遺傳算法完成計算后還需要對最終結(jié)果進行篩選，從中選出最穩(wěn)定的函數(shù)值，然后根據(jù)層次分析法的指導(dǎo)整合優(yōu)化方式?；谶z傳算法的智能配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化首先要準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，即通過模型所記錄的指標(biāo)值，然在在對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行拓撲分析后在進行潮流計算和指標(biāo)計算，在經(jīng)過選擇評定選取出滿足綜合指標(biāo)的數(shù)據(jù)后保留最優(yōu)解，如果在計算完成后沒有產(chǎn)生滿足綜合指標(biāo)的數(shù)值那么系統(tǒng)就需要返回開始，重新運行。需要注意的是，基于遺傳算法研究的數(shù)據(jù)指標(biāo)是對處于正常狀態(tài)下智能配電網(wǎng)的運行優(yōu)化[2]。

二、智能配電網(wǎng)自愈控制研究

1、自愈控制關(guān)鍵技術(shù)。智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)是指配電網(wǎng)在運行過程中針對系統(tǒng)所特有的預(yù)防破壞和恢復(fù)故障的能力，在這一技術(shù)的應(yīng)用中必須依靠對電網(wǎng)指標(biāo)參數(shù)的監(jiān)控和控制管理。與構(gòu)建智能配電網(wǎng)相同自愈控制也需要一些先進的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持，其中起到關(guān)鍵作用的主要包括快速仿真與模擬技術(shù)（FSM）、DFSM技術(shù)、高級配電自動化技術(shù)（ADA）、智能微網(wǎng)技術(shù)、廣域測控技術(shù)等?？焖俜抡媾c模擬技術(shù)是支撐智能配電網(wǎng)的核心部分，在配電網(wǎng)系統(tǒng)運行時FMS會啟動數(shù)學(xué)模型對電網(wǎng)進行分析預(yù)測，從而為管理人員提供最真實可靠的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，幫助管理人員更好的完成智能配電網(wǎng)運行方式的優(yōu)化。DFSM技術(shù)主要是針對智能配電網(wǎng)中分布式系統(tǒng)而應(yīng)用的，由于與快速仿真與模擬技術(shù)的部分理論相通DFSM技術(shù)還可以支持FSM的一般功能。高級配電自動化系統(tǒng)較為復(fù)雜，與其他技術(shù)不同ADA是一個完整的系統(tǒng)，它不僅負責(zé)智能配電網(wǎng)在運行期間的管理評估和電能控制，還要負責(zé)配電網(wǎng)故障問題的分析出來以及與其他系統(tǒng)接口的調(diào)整[3]。

2、自愈控制的實現(xiàn)方法。智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)可以有效提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性，防止意外事故并及時控制系統(tǒng)故障的方式。在智能配電網(wǎng)中應(yīng)用自愈控制技術(shù)要在確定電力系統(tǒng)的指標(biāo)性能基礎(chǔ)上結(jié)合電網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)和運行環(huán)境選取合適的配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)發(fā)展情況和故障分析主要應(yīng)用的自愈控制方式有運行監(jiān)測方式、實地控制方式。其中實地控制方式根據(jù)故障原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同可以細分為基于時序配合的控制方式和基于分布式智能終端的控制方式[4]。

結(jié)語：在研究智能電網(wǎng)的構(gòu)建基礎(chǔ)過程中，智能配電網(wǎng)的綜合技術(shù)就一直處于領(lǐng)先地位，而且隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展研究智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的資金投入和技術(shù)支持還在逐年增加。對智能配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化和自愈控制的研究不僅可以實現(xiàn)配電網(wǎng)的最高運行效率，提高電力行業(yè)的市場經(jīng)濟效益，還能夠進一步提高電力系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

參 考 文 獻

[1]董旭柱. 智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的內(nèi)涵及其應(yīng)用[J]. 南方電網(wǎng)技術(shù)，2013，03：1-6.

[2]胡雯，孫云蓮，王定美. 基于運行狀態(tài)評估的智能配電網(wǎng)自愈控制方案研究[J]. 陜西電力，2013，06：35-38+42.

[3]董旭柱，黃邵遠，陳柔伊. 智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)[J]. 電力系統(tǒng)自動化，2012，18：17-21.

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