朱琼
苏州供电公司 江苏省苏州市215000
摘要：随着智能电网的快速发展，由于在历史因素等多方面因素的影响下，我国关于配电网建设方面的投资相对于其他的国家还存在一定的的差距，对于我国电力系统运行效率的提高，以及供电质量的提高较为不利。配电网保护控制自动化系统的深度融合、一次二次设备的融合、通信技术（特别是5G）的发展、分布式发电（包括负荷侧储能、电动汽车充放电设施）的应用值得期待，基于状态监测的隐患诊断与隐患排除还需要深入研究。
关键词：智能分布式；配电保护；自愈控制系统
前言
随着城市建设的快速发展，人们对于电能的需求量愈来愈大，对于配电网的供电可靠性的要求愈来愈高。完善的继电保护和自愈控制是提高配电网供电可靠性的关键技术手段。继电保护用于检出故障或其他异常情况，从而切除故障、终止异常情况、发出信号或指示。“自愈”则指在无需或者仅需少量人工干预的前提下，自动进行故障定位、故障隔离、供电恢复，不影响电网的安全运行与供电质量，或将故障的影响降至最低。智能分布式配电保护及自愈控制系统，基于智能终端包括继电保护装置之间直接对等交换实时数据，自主判断、自主决策、协同工作，快速隔离故障、缩短停电时间，是中心城市（区）配电网保护控制的发展方向。
１配电网智能自愈控制技术研究意义
计算机控制技术，智能技术的使用，使您能够智能控制配电网。配电网智能自我修复控制技术是一项新技术，多年来发展得更快，配电网智能自我修复控制技术在现有配电网控制范围内具有新功能。通信技术，基于计算机技术的自愈控制技术，推动了智能配电网控制技术的发展。支持配电网智能控制技术，能够有效推动电网发展的新的安全监控、自我康复技术。
2配电网自愈控制的必要性
在电力传输过程中，电网是电力系统面对面的最后一部分，直接影响电力质量和电源可靠性。配电网的智能是我国智能电网建设的重要组成部分，配电网的自我愈合是智能配电网完成的信号。智能配电网与先进的“三重”技术相结合，可监控配电网状态、分析监控数据的模拟和自我修复控制，实现配电网运营优化和故障隔离控制等功能，从而防止大规模停电，并为用户提供安全可靠的高质量电力。其中配电网自愈控制（Ｓｅｌｆ－ＨｅａｌｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌ，ＳＨＣ）是通过实时监测配电网络中各设备、节点数据，Ｘ才数据进行仿真分析，预测配电网正常运行情况下存在的安全隐患，进行优化控制，出现异常或故障情况时进行校正恢复、排除故障等控制策略，减少人为干预，使配电网及时从异常运行状态转化为正常运行状态，防止事件扩大，降低故障对电网和用户的影响。可以说，自愈控制是未来配电网发展的必然趋势。
3分布式配电保护及自愈控制的系统构成
3.1电流和电压互感器
目前，变电站和开关站进线及出线配置三相电流互感器，母线上安装电压互感器；架空线路柱上断路器、负荷开关一般配置三相电流互感器、零序电流互感器，部分还配有电阻或者电容分压传感器用于测量电压；电缆线路环网柜进线和出线配置三相电流互感器，母线上安装电压互感器。由于不能获得完整的电流电压信息，在继电保护功能配置、控制决策计算、控制策略选择方面受到一定程度的限制。另外，常规互感器体积大、安装不便。采用基于小铁芯线圈或者空心线圈（罗氏线圈）、电阻和/或电容分压器的低功率互感器（LPIT），配合就地安装的智能终端，将大大改善配电网的可观性。
3.2开关设备
对于架空线路，安装在架空线柱上的开关设备有断路器、重合器、负荷开关、自动分段器、自动分界开关、自动分支开关等。其中，负荷开关、自动分段器不能开断故障电流，不能配合保护控制系统实现故障的快速、准确切除和供电的恢复。考虑到断路器价格与负荷开关相差不大，应该尽量配置可以切断和关合故障电流的断路器，特别是长线路后段（超出变电站过流保护范围）、大分支线路首端、用户分界点处。
4配电网智能自愈控制关键技术
4.1ＤＧ电网建模与仿真技术
此阶段重点介绍所有类型的DG、电力电子设备、能量存储元素、控制器仿真模型的配电系统组件模型以及仿真建模方法。应该基于通用信息模型进行相同的说明，深入研究DG、智能电网模型简化技术、多相潮流算法、瞬态算法等模拟技术。配电网组件类型本身就具有多种功能，适应性强，能够针对智能配电网建模和模拟技术提出全新的挑战。其中元件类型主要包括配电线路、配电变压器、无功补偿设备、DG、储能装置等，每个元件都可以分别执行正常状态分析、瞬态模拟分析、稳定性分析和各种模型表现法。
基于网络重新配置，故障转移技术可快速提出智能配电网络模拟和计算的新要求。上述分析研究可以进行智能配电网分析设计并进行深入研究，以提供工程应用所需的研究。
4.2精准协调控制技术
大规模分布式电源、电动汽车经电力电子变换器接入，供需强互动、多变换器相互作用使得配电网动态行电网的可观测性。利用μPMU高密度同步量测数据，并与原有的数据采集与监视控制（supervisory control anddataacqui sition，SCADA）系统数据相融合，基于多时间尺度混合量测的配电网状态估计、高频动态状态估计、运行风险评估、故障快速诊断分析等关键技术，实现智能配电网运行状态的准确快速感知。配电网相对于高压输电网而言，点多面广，网络结构复杂，支路短且数量庞大，部分区域量测点占比较低，三相不平衡突出，传统的配电网状态估计方法存在计算效率低、数值稳定性以及估计结果收敛性差等问题，基于μPMU和SCADA混合量测数据，采用引入中间变量和等式约束的二次约束二次估计或加权最小二乘法等方法，可获得良好的配电网静态状态估计精度和速度。
4.3在线智能分析与决策技术
应该侧重于事故智能配电网自愈控制技术和响应技术，预测事故，制定有效的保护方案。深入研究预期事故，提供最佳智能配电网自愈控制匹配技术。智能配电网自愈控制技术有很多类型，链误差更常见，因此智能技术必须加强故障演化、预防、控制和合理学习智能技术，才能确保智能配电网自愈控制技术的应用价值。自我修复控制技术决策、协调、冲突解决、在线风险评估、智能部署网络优化、集成运营控制目标构建。与此同时，工作人员必须考虑到不同执行约束阶段之间的冲突，改进控制计划，使自我康复控制系统自动协调，从而有效地解决控制决策对立问题和冲突问题。在实施之前，您需要分析、比较、评估、优化控制计划，预先估计控制效果，并提供备份控制方案。
5配电保护自愈装置包含以下保护功能。
5.1母线保护
配置单段母线的完全母差保护，作为开关站母线的主保护，动作后跳本站主干线路开关和分段开关，并远跳对侧开关站相邻的主干线路开关，同时闭锁本站分段备自投功能。
5.2无压跳闸
与变电站相邻的开关站主干线路投入无压跳闸功能，当变电站侧失压时动作，断开与失压侧变电站连接后启动自愈合闸。无压跳闸需遵守上级备自投优先动作原则，若按常规整定方式将延长转供时间。为解决该问题，变电站侧配电保护自愈装置采集变电站重合闸或备自投信息，当变电站侧具备恢复供电条件时闭锁无压跳闸，保证自愈可靠不动作；否则无压跳闸立刻动作，自愈快速转供。
5.3自愈准备
双环网的每条串供回路上只允许有一个开关分位作为开环点，其他开关均在合位运行，开环点两侧均有压且没有主干线路检修、GOOSE通信异常等闭锁条件时，该串回路的自愈功能投入。2条串供回路的自愈功能彼此独立，互不影响。
结束语
智能配电网故障自愈的控制方法很多，但对智能配电网自愈指数的研究很少，简单的优化自愈控制方法不再是智能配电网自愈能力的评估标准。因此，未来智能配电网自愈能力评估系统的评估标准将是多方面融合的评估系统，包括非故障停电恢复速度、故障排除时间、非故障电源恢复时间、故障恢复难度等。
?参考文献
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