智能配电网故障恢复研究

2020-11-26李国臣

商品与质量 2020年7期

李国臣

广西万信工程咨询有限责任公司广西南宁 530000

智能配电网故障恢复的优越性已经获得广泛认可，行业内也将智能化的电网故障恢复看作是未来发展方向。智能配电网作为智能电网的关键组成部分，可以通过强大的自愈系统优化智能电网的日常运营，大幅度降低电网故障对上级电网和下级用户产生的不利影响。研究智能电网故障恢复具有强烈的现实意义，这不仅是因为配电网故障恢复直接影响电网自愈功能实现，更是因为智能配电网故障恢复效率与用户供电质量呈正相关[1]。

1 智能配电网故障恢复内容

1.1 故障恢复流程

故障恢复模块式智能配电网故障恢复系统结构中的关键部分，当故障发生时，故障恢复模块将会在完成故障诊断后分析停电场站的设备，然后再根据停电状况的发展实施下一步行动；若是有新停电范围出现，那么该模块会自动进行电源点搜索，查找可供使用的备用电源点，然后在一系列智能算法的作用下给出最佳故障恢复策略。实现故障恢复需要多模块协同作用，其中主要有实时监控模块、方案分析模块、停电范围和电源点分析模块等[2]。

1.2 智能调度辅助决策

（1）辅佐决议计划。通过电网辐射状故障诊断方式，利用一系列智能算法查找有利于故障恢复的信息，然后对故障诊断系统运行状态做出调整，进而强化故障定位和辅助决策能力，帮助一线调度人员在短时间内恢复电网正常运行。

（2）生成离线预案。离线预案的生成主要依靠模拟当前电网模型和运转状况，然后为调度预案提供开放性的界面操作环境，使其能够灵活地挑选线路、主变、母线等，在经过合理的组合后，恰当的调度预案文件生成，调度员的作业压力大大减少。

（3）消除高压环网设备越限。智能调度辅助决策对消除高压环网设备越限具有重要意义，在分析线路与负荷关系后，可以给出具有操作性的方针目标的数值定量，从而为故障恢复提供指导。

2 配电网故障恢复中存在的缺陷

2.1 配电经管系统形式

配电网景观系统在配电网经管中已经得到广泛应用，在实际应用当中，经管系统将从网络分析、状态分析、故障定位等多个方面处理故障恢复问题。需要注意的是，故障恢复功能的实现很大程度取决于收集系统的效率，如果不能精准、快速的定位和隔离故障，那么故障恢复功能的实现也就无从谈起，相关工作人员应当对此引起重视。

2.2 配电网故障恢复算法的主要特色

数字优化形式的应用可以找出目标函数中的最优解，但是却存在一定的局限性，即对于处理规模大、复杂的故障恢复问题作用不大，只能应用于小规模处理系统和简单故障恢复问题当中；启发式算法的优点和弊端都比较明显。启发式算法几乎适用于任何结构的配电网，能够在很大范围内为配电网故障的恢复提供支持，而缺点则是求解速度相对较慢；专家系统下配电网故障恢复算符的实时性在各种算法中首屈一指，不过在知识库和约束条件处理方面存在短板，需要花费较长时间建立知识库，使用成本也相对较高，而且知识库需要间歇性更新，利于全面处理故障恢复问题；模糊理论下的算法指的是依据人为知识构建规则库，然后再处理难以建模的配电网故障恢复问题。四种配电网故障恢复算法各有优缺点，而且在不同的系统环境和故障状态下作用相应不同。由此可见，配电网故障恢复算法的约束条件很多，需要根据目标的特性进行不断调整。在充分结合算法运行实情的基础上，建立切合需要的数学模型也是处理相关问题的应有措施。

3 智能配电网故障恢复的发展趋势

3.1 在线智能剖析和决策技术的发展

智能电网需要针对不同类型的事故给出针对性的故障处理办法和保护措施。结合相关技术要求，可以认识到只能剖析和决策技术在其中承担着关键性作用。只能剖析需要多种技术集成支持，其中比较主要的是数据测量和采集技术、故障定位技术和智能性深度计算和挖掘技术。至于决策技术的实施，更多的需要借助规则库等汇集故障恢复经验的技术实现。当然，网络通信技术和信息传输技术也必不可少。总而言之，精准的智能剖析和高效的决策技术需要多种信息技术的共同保障。另外，为了强化决策控制技术的可操作性，可以事先设定多种类型的控制预案充作后备方案[3]。

3.2 发展智能计算

在配电网故障恢复复杂性和自控系统智能型的共同要求下，智能配电网需要强大的智能计算基数作为支撑。从作用过程来看，智能计算技术利用多种电网计算方法，给予电网自愈控制产生更加智能的决策能力。当然，智能计算的应用同样需要集成多种技术，例如速暂态稳定计算与分析、故障概率风险评估。小扰动稳定分析等，在这些技术的共同作用下，智能计算才得以有效实施，智能电网的智能性才得以体现。

3.3 注重完善离线预案

电网故障发生后应当在最短的时间内着手处理，为了保障工作人员能够有效处理相关问题，在日常工作中做好预案完善和调度员培训就显得尤为重要。在制预案的过程中，应当在充分结合地区特性的基础上，结合以往故障处理经验，设计比较理想的调度预案。不过需要注意的是，人力是有限的，即使是经验最丰富的调度员也可能存在技术和认知方面的缺陷，所以在应对不断升级变化的电网模型时，难免会显得力有不逮。因此，电网故障处理单位要做做好预案调度的基础上，充分发挥智能算法的作用，从而切实有效的帮助工作人员提高故障处理效率。