智能配电网自愈控制技术分析

信息技术的创新及应用时时刻刻影响着人们的生产生活，尤其是在全球化、现代化、城市化的多重建设中，各行各业的电力需求量随之增强，与时俱进的进行电网建设也显得尤为必要。正是因为电力系统运行的较大影响，强化电力系统运行的智能化可以提高现行电网运行的安全性及可靠性，在能配电网自愈控制技术的应用中，技术人员可以实现全天候的检测及管理，这对于提高现行电力基础设施的实用性十分有利。

        一、智能配电网自愈控制技术
        配电、输送电力是电力系统运行的重要环节，这也是电力公司提升服务水平的重要阶段，在电力市场需求持续加大的这一发展契机下，越来越多的电力企业开始加大电网建设的智能化转变，旨在一次来优化自身的综合实力。智能配电网自愈控制技术是在传统电力技术的基础上衍生出来的，它可以实现电力资源的合理分配及利用，具有较强的自我保护、恢复功能，无需人为操控即可实现运行故障的处理及自我保护，这对于我国电力事业的发展极为有利。智能配电网自愈控制技术可以提高配电网运行的智能化，将配电网运行中可能存在的故障进行有效处理，且保障故障发生时电力系统保持运行状态，且不会对现行的电力设备造成过大的影响，实现不间断的电力供应及自我修复。
        智能配电网自愈控制技术起源于国外，且经历了漫长的发展，随着我国电力技术的不断创新及发展，该技术也逐渐应用到了一些大中型城市的建设中，且进行了一些本土化的转变及研究，为我国发达城市的建设提供了有利的支持。从我国电力事业的发展现状来看，能智能配电网自愈控制技术在我国的应用前景广阔，在信息技术日益革新的今天，越来越多的技术人员意识到了电网建设智能化的重要性及必然性，很多新型的电力智能设备得到了研发及生产，这种发展现状也为智能配电网自愈控制技术的大范围推广及应用奠定了较好的基础。在传统的电力故障排除中，停电现象较为常见，但是借助智能配电网自愈控制技术的支持，电网故障检修的可行性、效率、质量、不良影响将得到有效控制，检修中的停电几率大大降低，可以为用户营造良好的用电环境，自愈效果显著。
        二、智能配电网自愈控制技术的实现方式
        1、运行监视方式
        该方式通过具有远传功能的故障指示器终端或其他配电自动化终端（一、二遥），将配电网的运行状态及故障信号及时发回主站，实现配电网络的实时监视，并及时定位配电网络故障。基于故障指示器终端的运行监视方式是最常用的实现方式。故障指示器终端安装在架空线、电力电缆上或安装在箱式变电站、环网柜、电缆分支箱等电力设备中，通过检测故障电流指示故障所在的出线、分支和区段，并通过配置的通信模块将故障信息上传至主站，从而迅速确定故障区段、分支及故障点，为电网自愈节省了大量的时间，如图所示。

运行监视方式简单易行，基本不需要对一次设备进行改造，对通信可靠性要求相对较低，主站只需具备SCADA和故障定位等基本功能，投资小。但该方式对故障隔离和供电恢复过程的时间影响较小，主要适用于供电可靠性要求不高、城市交通便利、人工隔离故障耗时不长的地区和线路。
        2、基于时序配合的就地控制方式
        该方式不依赖配电自动化主站或配电子站，通过现场配电自动化终端、保护装置或自动开关装置相互时序逻辑配合，在配电网发生故障时，自行隔离故障区域，恢复非故障区域供电，并上报处理过程及结果。
        2.1实现方式
        基于时序配合的就地控制方式根据技术原理的不同可以分为2种实现方式：
        1）就地重合器方式。通过变电站出线开关与架空（或混合）线路配套的电流或电压型开关成套设备间逻辑配合实现馈线自动化。
        2）电流级差保护方式。通过变电站带延时速断保护的出口开关与分段断路器或分支线路断路器间电流保护配合实现。
        2.2故障处理时遵循的原则
        采用基于时序配合的就地控制方式实现配电网故障处理时通常遵循以下原则：
        1）变电站出线开关不跳或少跳，尽量使靠近电源侧的开关少动作。变电站出线开关跳闸，将影响出线供电的全部供电区域，停电面积最大。
        2）短路电流没有流过的开关尽量不动作，主干线故障时，支路分段开关和下游分段开关没有短路电流流过，不应让其跳闸。
        2.3适用性
        基于时序配合的就地控制方式优点是不需要配电自动化主站、子站的参与，就地控制故障处理速度快，稳定性相对较好。缺点是开关动作次数多，无法对转供方式优化控制，停电影响区域大。该技术方式适用于供电可靠率要求相对较低区域的架空输电线路，以及对于一些偏远的负荷分散且较少的区域，使用该种技术方式经济成本低。
        3、基于配电自动化主站的集中控制方式
        集中控制方式分为全自动方式和半自动方式两种。馈线故障发生时，由主站自动计算并自动实施遥控实现故障处理的方式称为全自动方式；馈线故障发生时，由主站自动计算并由人工实施遥控实现故障处理的方式称为半自动方式。
        集中控制系统由配电终端、通信通道、配电子站（可选）和配电主站构成。配电终端具备遥信、遥测和遥控的“三遥”功能，其对应的一次开关应配置电动操作机构。为保证通信的可靠性和遥控的成功率，通常采用光纤以太网的通信方式。配电主站应至少配置SCADA和完整的馈线自动化（FA）功能，当采集信息满足数量和精度的要求时，可结合实际发展需要，拓展潮流计算、状态估计、合环校验等高级应用功能。

上图给出了主站集中控制式馈线自动化的典型示例。当在开关Q1和Q2之间发生故障F1（非单相这种基于通信的自愈控制方式以集中控制为核心，综合了电流保护、远动终端（remoteterminalunit，RTU）遥控及重合闸功能，能够快速切除故障，在几秒到几十秒内实现故障隔离，在几十秒到几分钟内实现恢复供电。
        总结：能配电网自愈控制技术优势较多，通过自愈控制技术的应用，电网运行中的智能化程度将大大提高，在紧急情况下，该系统会自发的进行保护及维修，降低电力故障的不利影响及出现几率，为技术人员的检修及抢修预留充足的时间。除此之外，在电网的日常运行中，电网自愈控制技术也可以进行多元化的选择，优化电网运行中的安全，通过不同实现方式，能配电网自愈控制技术可以满足不同环境下的使用需求，这对于我国电力事业的稳定及发展具有较强的积极意义。