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摘要：随着经济和科技水平的快速发展，传统智能配电网的自动化控制技术控制精准率低，出现故障时的自我恢复成功率差。设计一种智能配电网自愈系统的自动化控制技术，为实现自愈系统的自动化控制，构建自动化控制框架，通过预留连接的智能终端，实现最大程度上的信息共享；控制软件的组态配置使其能够在非正常状态下应激性的自动开环和闭环，保护配电主站；建立自动化控制体系，对静态安全控制和动态安全控制提供保障；对电能质量指标进行定义，计算出自动化控制有效区域；引入二进制粒子群算法，对分段开关和联络开关进行控制，完成了自动化控制技术的设计。通过仿真实验结果表明，智能配电网自愈系统的自动化控制技术的控制精准率比传统技术高出20%，故障自我恢复率比传统自动化控制技术的结果高出25%，验证了设计的智能配电网自愈系统的自动化控制技术有效性。
关键词：智能配电网；自动化控制；自愈系统
引言
随着现代社会用电量的逐渐提升，人们更加重视配电网供电的安全性。由于智能配电网在工作过程中跟用户是直接对接的状态，供电网路呈辐射状进行供电，当配电网出现任何故障，都会直接影响用户的供电质量。现有的智能配电网自愈系统控制技术控制精准率低，出现故障时的自我恢复成功率差，导致在实际应用中影响供电质量，浪费人工维修成本。设计一种新的智能配电网自愈系统的自动化控制技术，能够对配电网出现的故障进行预测以及自我恢复，为智能配电网络的进一步发展提供一些参考。
1基于多代理的馈线自动化系统
当代电力系统是一个庞大且极其复杂的非线性系统，而且包含有各种时间尺度、空间尺度元件，单一且集中化的控制势必不能满足当今分布式电源大量接入的现状。多智能体概念的提出，为更高效率的管理和控制提供了可能。电力系统利用MAS概念，将管理和控制任务分配给独立的硬软件程序（即多个代理），使得微电网有了自动性、响应性、主动性和社会性等新属性。因此每个代理都应是一个独立的个体，都聚合着所要实现的特定功能，且希望将自己的控制或管理目标进行最优化运行，但同时，各自的社会属性允许他们相互联系和协商，共同参与电力市场的各种决策，最后尽可能使整个系统获得总体目标函数最优解。每个代理所管辖的区域都可以看作一个小规模的能源-负荷站，正因如此，MAS广泛适用于分布式能源数量多且分布广的区域，而分布式控制相较于集中式控制的单点故障率低的优点也使得MAS系统更具有发展前景。馈线自动化系统是高级配电系统的重要组成部分。该系统能够自动对故障进行监测、隔离和恢复。下文对控制结构和控制逻辑进行阐述。
1.1配电网多代理分层结构
LBA分布于每个负载总线上，FA分布于每条馈线上，RA分布于每个主动配电网变电站变压器上。DG一般连接到LBA所管理的总线上。LBA可监视和控制负载母线上的元件（负荷和DG等），从而能够收集负载母线上的信息并对各种情况作出反应（监视电流电压幅值和相位、记录母线潮流信息和收发通信信号等）；LBA还可以控制本地总线两侧的常闭本地开关，必要时控制其断开以隔离该母线；另外也可以控制总线上可用的联络线开关和补偿电容器组的开关以补偿功率缺额；上述开关操作可在通过自我判断后进行，也可以在向上级代理交流信息后进行。FA一般负责所管理馈线的电压监控和拥塞监测等工作，能够像LBA一样控制本地开关，并可以执行同级代理和上下级代理间的信息传递，所以这就要求FA有一定自我决策能力。RA作为高级配电体系最高层代理，一般安装在变电站内，负责接受和发送信号、控制变压器分接头等工作，同时负责智能配电网经济运行的最优化工作。
1.2控制逻辑
要保证对故障自愈实施有效的控制策略，最重要的是实现对网络的实时监测、校正控制、紧急控制和恢复控制。
结合引言所述，配电网实时信息可以通过母线及馈线上分布的电压、电流互感器等信息采集元件的“采集信息”步骤来获得，之后信息将传到对应的底层代理中，代理将执行“状态判断”步骤；如果有异常情况（电压越界等），相应代理将执行“方案决策”步骤，进而执行“方案执行”步骤。下面就配电网自愈控制中各种状态的控制逻辑流程作创新性描述。（1）校正控制电动汽车、分布式电源的大规模接入使电力系统的功率流和电压水平更不可预测，同时光伏电池板和风机的使用也使得传统故障整定策略和传统日负荷预测不再适用。以电压校正为例，在电压变动下（例如因负荷的切入切出而导致的电压波动以及因开关动作而导致某些负荷失电等）。（2）紧急控制电网在不得不进行系统重构时（比如三相短路故障导致某地负荷失电），为了将损失降到最小，电网应立刻进行紧急控制。（3）恢复控制的目的在于通过各种手段（如系统重构）快速恢复故障区域负荷供电，并且不影响其他正常区域负荷供电。
2智能配电网自愈控制关键技术
通信系统、主站和自动化监控终端设备构成了智能配电网的主要框架，这样一个相对完整的信息处理和传输系统能够更好地完成对配电网运行过程的远程化管理。相较于传统配电网，智能配电网不仅支持DER接入、可视化管理水平高、与用户互动能力强，而且电能质量和供电可靠性更高，有着极强的自愈能力。从满足体系架构功能分析，智能配电网自愈控制的关键技术包括如下几个方面。
2.1AMI技术
AMI是指高级量测系统，是对自动抄表技术的发展。AMI系统构成主要包括网络通信、数据收集与传输单元、量测数据管理系统以及智能表计系统等。实现智能电网蓝图主要就是依靠配电管理系统和高级测量系统，在二者相互协调配合下实现资源优化配置和电网运行效率的提升。
2.2FSM技术
FSM是指配电网快速仿真和模拟技术。这一技术的应用对于自愈控制而言是必要的数学支持，能够借助实时软件分析平台促进配电网自愈预测能力的增强，优化人员的决策管理水平。此外，FSM技术还为电网决策控制提供了技术支持，利用实时监测数据的获取对电力系统行为实施优化，完成对电网运行的自动预测，快速反应故障系统，更加有利于事故预防和系统恢复。
2.3电网设备在线监测技术
电网在线监测的内容包括电气量与非电气量的监测。其中，电气量监测包括监测电网设备的功率、电流、相角及电压等运行状态量，而非电气量监测则是监测电气设备中的气体成分、流量、温度及压力等。通常电网故障来源是关键电力设备的故障隐患，但从故障隐患发展到故障一般时间较长，因此对电力设备的脆弱状态及时掌握有利于有效遏制故障问题的发生。
结语
作为电力系统经济效率提升和保证客户服务体验与供电质量的重要环节，配电系统的重要性不容忽视。伴随用户对供电可靠性要求的提高，配电网在智能电网技术的推动下逐渐形成了相对完善的智能配电网执行体系，而其中的自愈特征更是备受关注。自愈控制技术是下一代高配自动化技术的灵魂，同时也从根本上提升了配电资产的利用率，彰显了智能配电网技术的技术经济效益和实用化价值。发展到如今，智能配电网自愈控制技术单纯依靠传统控制方法显然难以达到预期技术控制的目标，因此积极掌握技术发展趋势、提升智能配电网自愈控制的规范性就显得很有必要，这对于提升电力系统管理质量影响深远。
参考文献：
[1]王成山，李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].电力系统自动化，2010，34（2）：10-14.
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