智能配電網(wǎng)故障自愈技術的研究及實際應用

林偉民

摘 要：隨著經(jīng)濟不斷的發(fā)展，我國對能源的需求量也在逐漸增加，電網(wǎng)的作用逐漸凸顯，智能電網(wǎng)是目前社會對全球能源、氣候以及可持續(xù)發(fā)展等多方面社會問題的綜合性解決方案，在電網(wǎng)未來的發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。在智能電網(wǎng)中智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，其中在配電網(wǎng)智能化中故障自愈技術是其核心及時與重點內(nèi)容。本文主要對智能配電網(wǎng)故障自愈技術進行分析，并對智能配電網(wǎng)故障自愈的流程進行相應的研究，希望能夠為智能配電故障技術的實際應用提供新的思路。

關鍵詞：智能配電網(wǎng) 故障自愈技術 實際應用

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（c）-00-02

由于我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，配電網(wǎng)的規(guī)模也在逐漸擴大，配電網(wǎng)是直接面向用戶并且進行供電的。在配電網(wǎng)運行的過程中，出現(xiàn)了故障與供電質(zhì)量問題將會影響用戶的用戶體驗，進而影響用戶的生活質(zhì)量，因此人們對配電網(wǎng)質(zhì)量的要求也越來越高。在這樣的背景下，智能配電網(wǎng)故障自愈技術的出現(xiàn)，有效解決了因為配電網(wǎng)故障而影響人們生活質(zhì)量問題。智能配電網(wǎng)故障自愈技術主要是配電網(wǎng)對故障的自我預防與自我修復的能力，主要基于對智能配電在運行過程中實時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行評估工作，將自身在運行過程中的故障進行自我檢測與自我隔離，達到迅速供電的目的。

1 智能配電網(wǎng)自愈控制技術類型

1.1 緊急控制

當配電網(wǎng)發(fā)生緊急故障后。系統(tǒng)為了保障持續(xù)的供電以及供電系統(tǒng)的安全運行，所以使用了相應的施工措施進行故障設備的隔離、電源的確定、切掉負荷以及主動解列等措施保障系統(tǒng)恢復常態(tài)、保障系統(tǒng)的正常運行。

1.2 恢復控制

智能配電網(wǎng)在面對系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，為了保障系統(tǒng)能夠平穩(wěn)安全的運行，要準確地隔離故障設備，將電網(wǎng)系統(tǒng)進行恢復，選擇最合適的供電路徑進行快速的供電。將電網(wǎng)系統(tǒng)中的孤島運行區(qū)域并入網(wǎng)絡，使電網(wǎng)系統(tǒng)能夠快速供電，保障正常運行。

1.3 孤島控制

在供電系統(tǒng)不能立刻恢復工作時，要從系統(tǒng)中解列一個或者多個孤島進行獨立的運行，對孤島控制進行有效的控制，保障電壓以及功率能夠維持在穩(wěn)定的水平內(nèi)，在孤島重新并網(wǎng)前進正常供電，保障系統(tǒng)能夠正常運行。

2 智能配電網(wǎng)故障自愈技術實現(xiàn)的條件

2.1 智能化的配電終端設備

智能化的開關機配電重點設備是配電網(wǎng)故障自愈技術實現(xiàn)的前提，智能配電重點設備包括了在線監(jiān)測、自動診斷以及網(wǎng)絡化的運動接口等功能，可以對配電網(wǎng)在運行各過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)測，并對異常數(shù)據(jù)進行識別與分析。這種設備在戶外也同相使用，并且具有遠程監(jiān)控、遠程診斷與遠程維護等功能。

2.2 通信網(wǎng)絡的可靠性

智能配電網(wǎng)故障自愈技術主要是利用網(wǎng)絡對配電網(wǎng)在運行過程中的數(shù)據(jù)進行實時的傳輸工作，保障網(wǎng)絡的可靠性與安全性是配電網(wǎng)故障自愈技術的關鍵。所以要配置安全性較高的通信網(wǎng)絡，保障數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全。

2.3 自動化處理系統(tǒng)

自動化的處理系統(tǒng)要將自動化數(shù)據(jù)處理軟件插入到電網(wǎng)迪奧空中心，提高配電網(wǎng)智能化的整體水平，對配電網(wǎng)進行優(yōu)化。對配電網(wǎng)在運行過程中的數(shù)據(jù)進行及時的監(jiān)控與分析。

3 智能配電網(wǎng)故障自愈技術流程

一般情況下配電網(wǎng)故障自愈技術體系的內(nèi)容主要包括了：基礎層、支撐層與應用層。基礎層中的主要內(nèi)容有合理的網(wǎng)絡框架結構和先進的終端設備。支撐層的主要內(nèi)容有整個配電網(wǎng)中的信息交互。應用層的主要內(nèi)容包括了自愈處理的實施結構。

例如，在一段10kV的出線斷路器中，其中的某一階段包含了自動跳閘的功能，其余的開關不具備自動跳閘的功能。一旦在自動跳閘區(qū)域線路之間存在故障，短路的電流流經(jīng)路線可能會經(jīng)過故障段，這個時候自動跳閘功能就能自動跳閘，對線路進行保護作用。

在故障啟動中主要使用了分閘加保護作為故障啟動的主要條件，在配電運行的過程中，如果檢測到自動開關跳閘，并且存在著保護動作，滿足故障啟動的條件，則需要啟動故障分析。在故障定位的過程中，主要對開關。保護信號的狀態(tài)進行拓撲分析面對故障區(qū)域進行定位工作。在定位后，要將故障區(qū)域進行隔離工作，斷開相應的開關。如果故障區(qū)域在其他區(qū)域中，要對故障區(qū)域進行恢復工作，上游的供電恢復主要是通過閉合自動開關實現(xiàn)，下游則要閉合故障區(qū)域的開關。當存在多個恢復方案時，系統(tǒng)以自身的荷負載率、操作開關數(shù)等信息選擇出最優(yōu)的恢復方案。在故障處理后系統(tǒng)會對故障的處理時間、處理內(nèi)容以及處理人員等信息記錄到數(shù)據(jù)庫中，為下次的故障處理提供信息支持。

4 智能配電網(wǎng)故障自愈技術的應用

4.1 在多種恢復路徑中的應用

存在多種恢復路徑時，要根據(jù)配電網(wǎng)實際運行情況選擇最優(yōu)的故障自愈技術方案。

例如，在優(yōu)先選擇主網(wǎng)電源的測試情況下，在故障發(fā)生時。因為配電網(wǎng)中存在短路的電流，其中自動開關便會跳閘，但是故障區(qū)域段的開關具備高度的敏感性，而且是并網(wǎng)控制的開關，當發(fā)生故障時，會優(yōu)先跳閘。

在這一過程中系統(tǒng)會自動斷開故障區(qū)域段的開關，閉合自動開關恢復配電網(wǎng)的上游供電，但是在下游電力的恢復方案中存在著兩個方案，要在恢復方案的選擇中主要選擇主電網(wǎng)電源。

4.2 分布式電源故障自愈技術的應用

分布式電源智能配電網(wǎng)故障自愈技術處理的過程中應該遵循3個選擇，首先要對分布式電源的實際容量進行預測，保障系統(tǒng)對供電范圍能夠進行計算。其次，在進行供電范圍計算的過程中要聯(lián)絡點的選擇應該是同期開關。最后，從零開始進行負荷的恢復工作。

如果故障的位置發(fā)生在分布式電源的某一區(qū)域，在發(fā)生故障相應的開關則會會跳閘，開關的靈敏度確定了一旦出現(xiàn)故障會開關會優(yōu)先跳閘。在故障恢復的過程中，閉合上半電路的開關能夠恢復上游供電，但是下游的供電恢復首先要對故障區(qū)域的供電范圍進行預測，在恢復供電前要將恢復區(qū)域的負荷開關來開，之后才能進行下游供電的恢復工作。

5 結語

綜上所述，由于目前我國對能源的需求量逐漸的增加，配電網(wǎng)的規(guī)模也在不斷的擴大，在進行配電的過程中智能配電網(wǎng)是配電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢，其中智能配電網(wǎng)的故障自愈技術是配電網(wǎng)工作的重點內(nèi)容。智能配電網(wǎng)故障自愈技術能夠準確地預測故障信息，對配電網(wǎng)在運行過程中的數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，并根據(jù)配電網(wǎng)運行的實際情況進行故障隔離以及故障恢復，提高了配電運行的質(zhì)量。

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