曹宏宇

(广东电网有限责任公司佛山三水供电局，广东 佛山 528100)

智能电网能够促进电网的安全运行，具有可靠、经济环保的优势，另外，智能电网还具有很多其他优质功能，例如，优化电网的结果、故障自愈等。在配电网安全保障体系中，智能配电网自愈控制技术是其安全保障体系的核心技术代表，具体体现在电网正常运行时的智能化预警和自制控制，能够智能的识别故障类型，定位故障位置，从而实现对于故障的及时修复和控制，保障电网的安全、安稳运行。该技术可有效提高电网运行的“防御力”，及时避免外力因素对电网和电力系统带来的破坏，是电网未来发展的主要方向。

1 智能配电网自愈控制技术概述

智能配电网自愈控制可以在技术指标和经济指标下完成在不同的配电网区域和层次之间的有效协调，可在配电网发生故障时完成自我诊断、自我决策和自我恢复等动作，保障配电网的安全、经济、可靠的运行。当电网故障时，智能配电网自愈控制可以准确完成故障类型的判断，及时进行故障定位并隔离，经故障恢复后可及时、快速地恢复供电[1]。

10 kV线路的智能电网自愈框架如图1所示，S1，S2和S3为断路器并具有自动跳闸的功能，其余为站外开关，且不具备自动跳闸功能；当A2～A3段线路发生故障时，短路电流会依次经过S1、A1、A2，其中，具有自动跳闸功能的S1开关可通过自动跳闸启动保护工作。

智能电网的自愈过程包括故障启动、故障定位、故障隔离和故障恢复4个步骤，具体处理流程如图2所示。其中，在有多个下游恢复方案时，需要优先分析，并根据实际情况选择最优方案。

图1 智能电网自愈框架

图2 智能电网自愈流程

2 智能配电网自愈控制技术类型和特点

2.1 智能配电网自愈控制技术的类型

(1)紧急控制。当配电网出现紧急故障时，需要采取切除故障设备或者负荷、断开电源等一系列紧急控制措施，以保证系统的安全运行和持续供电。(2)恢复控制。在实现了上述紧急控制措施之后，需要尽快恢复电网的正常运行，选择最优的方式恢复控制区域的供电，并将其迅速并入整个电网系统中，使其正常运行。(3)孤岛控制。如果出现特殊情况致使不能及时恢复正常运行状态，需要对系统进行分解，使之成为独立运行的孤岛，保证影响在可控范围之内。(4)校正控制。对于异常状态的配电网，需要根据检测到的异常信号制定相应的实施方案，采取合适的方法和手段，尽快恢复电网的正常运行(5)预防控制。通过相关的设备，利用校核检修二次系统，采取相应的措施及时检测配电网在运行过程中的安全隐患，便于及时消除。(6)优化控制。为加强配电网的安全运行状态的稳定性，可调整供电路径、摊分重负载线路的负荷压力、优化用电端，从而减小电网运行过程中的损耗、降低成本，提高企业的经济效益。(7)健壮控制。配电网在显性安全运行时，为了保障电力系统运行的最优状态，可以通过加强建设网架结构、降低设备负载率等方式，将故障发生的概率降到最低[2]。

2.2 智能配电网自愈控制技术特点

(1)高度自动化。智能配电网的自愈控制技术除了能够在线监视电力系统的运行状态外，还可以对配电网的状态进行在线评估和诊断，从而消除电网运行中的故障隐患，实现配电网的自愈。(2)高度信息化。在配电网的上述自愈过程中可以利用信息化技术等高科技手段，实现电网系统实际运行状态的实时同步，从而为配电网控制中心提供实时数据，便于日后参考。(3)高度安全。智能配电网的自愈控制技术能够主动的消除电网运行中的安全隐患，并及时采取紧急控制措施，实现孤岛式的隔离方式，将电网运行的安全隐患降到最低，极大程度上减少了故障。(4)提供高质量供电。主动自愈技术通过故障判定和隔离，加快供电恢复，将其对用户的影响减到最低，为高质量供电创造了一个良好环境。(5)互动化更好。结合相关软件辅助，实现主动自愈系统的可视化人机交互，加强了互动化操作，加强了人员的干预能力，综合维护系统运行状态。

3 智能配电网自愈控制的支撑技术和体系设计

3.1 智能配电网自愈控制的支撑技术

(1)信息化技术。大数据和互联网的发展使信息化技术渗透到电力企业的各个角落。其中配电网自愈控制系统是必不可少的关键技术。其在信息技术支持下可实现电网自愈控制系统的实时性和可靠性要求，这也是智能化电力系统的特征。具体的信息化技术包括：数据的测量和分析技术、网络通信技术、数据存储和信息传递技术等。

(2)动态测量技术。为加强电力系统的精准性，需要结合动态测量技术实现在线监测，及时发现异常状态并进行上报。具体功能包括：对配电网的状态实时获取、在线评估和诊断配电网的运行状态、保护和控制行为后验评价的测量、故障沙盘推演、历史数据查看等。

(3)智能计算技术。针对配电网自身的复杂性和智能化需求，自愈控制系统需要配备高度智能和计算能力的技术为支撑。智能计算可在常规计算方法的基础上进行优化或升级，加强电网自愈控制中的推理、判断与适应决策能力。常用的智能计算技术包括：静态和动态预想事故分析、快速暂态稳定计算与分析、电压稳定分析、故障概率风险评估和电网重构和解列算法等。

3.2 智能配电网自愈控制的体系设计

(1)集中控制方式：主要利用计算机系统的相关功能发送故障信息，并对故障进行精确定位，分析故障原因，从而保护电力系统；为了实现对于电力系统的集中控制，系统的主站需要具有高级分析计算能力。在集中控制时，主站和终端需要进行数据通信，涉及数据信息量大，仅仅依靠主站的分析和决策需要大量的时间，无法及时、快速的控制、消除故障，因此，目前为止，只单纯地依赖于集中控制的方式实现智能配电网自愈控制还面临较大的困难。(2)分散控制方式：为了实现分散控制，智能终端和保护装置两者之间必须相互配合。智能终端和保护装置以局部信息作为基础依据，能够在消除故障和恢复故障后进行供电。虽然分散控制的方式具有可靠、效率高等优势，但是在这一过程中主站的参与度为零，因此，即使智能终端和保护装置之间进行了一定的关联，但是仍旧无法从全局的角度实现故障后过程的整体性协调，且无法适应于频繁变化的网络运行方式，其可以运用的范围有限。尽管如此，随着技术的发展和进步，其未来仍具有较广阔的应用前景。(3)集中-分散协调控制方式：结合了集中控制和分散控制的优点，实现多级分布式协调控制管理，依靠终端系统的智能保护装置，从而完成故障处理[3]。

4 结语

智能配电网的自愈控制技术在提升配电网安全性和可靠性等方面均发挥了十分重要的作用，文章通过对智能配电网自愈控制技术的概述，分析了其技术类型和特点。针对日后的技术创新和优化，必须对其关键技术和体系设计加以研究，为智能配电网中自愈控制技术的进一步推广和应用提供理论基础。