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智能配电网自愈控制技术
摘要:在现代化的电网建设中,智能配电网为我国电网的发展提供了一个很好的发展方向。智能配电网主要有可靠、高效、优质等特点,在国内外电力行业备受关注。而智能配电网的自愈控制技术是保证电网安全稳定运行的前提,保证优质的电力输出,是现代化智能电网的关键技术。因此,加强对智能配电网的自愈控制技术的研究是非常必要的。中
关键词:智能化、配电网、自愈控制技术
中图分类号:F407文献标识码: A
一、自愈控制技术体系架构
1、自愈控制目标
智能配电网自愈控制的目标是在含DG的配电网运行过程中及时发现、预防和隔离各种潜在故障和隐患,优化系统运行状态并有效应对系统内外发生的各种扰动,抵御外部严重故障冲击,具有在故障情况下维持系统连续运行、自主修复故障并快速恢复供电的能力,可通过减少配电网运行时的人为干预,降低扰动或故障对电网和用户的影响。配电网直接面向用户,其自愈能力的高低直接影响供电质量。
针对配电系统的不同运行状态,自愈控制的目标与控制策略完全不同,可分为正常运行状态、控制区域内部故障和控制区域外部故障3种情况。首先,在电网正常运行状态下,自愈控制的目标主要是在满足系统安全稳定约束的前提下,尽可能优化系统运行状态,充分利用系统中的可再生能源并降低损耗,提高资产利用效率;其次,在自愈控制区域内部发生故障时,自愈控制应快速切除故障并确定故障类型与故障位置,尽可能减少或消除非故障段停电范围与区域,在故障段则应当通过网络重构和快速抢修尽快恢复供电;最后,在控制区域外部发生不可逆转的严重故障时,应断开与外部电网的连接,依靠区域内的DG及储能装置,维持系统的自治运行,保证部分关键负荷的持续供电。智能配电网自愈控制目标是自愈策略与控制手段实施的基础,同时也是评价自愈控制实施效果的依据。
2、方案设计
智能配电网自愈控制技术实施方案是自愈控制策略的具体体现,直接决定了自愈控制的实施效果与代价。智能配电网自愈控制功能的实现主要包括以下3种方式。
(1)集中控制方式
主要依靠具有高级分析计算功能的系统主站来完成,它需要系统在发生故障后将量测信息发送到主站,通过分析计算确定故障类型、故障位置并形成控制决策,再下发到保护装置或智能终端执行,整个故障的处理过程依赖主站完成。由于集中控制需要主站与终端的大量数据通信,同时仅由主站进行分析决策,耗时较长,很难满足故障切除的快速性要求,因此,现阶段完全依靠集中控制方式实现自愈控制是不现实的。
(2)分散控制方式
主要依靠保护装置或智能终端的相互配合来实现。故障的清除与故障后的供电恢复完全依靠基于局部信息的保护装置或智能终端。分散控制方式的效率与可靠性较高,尽管保护装置或智能终端间存在一定的联系,但由于缺少主站的参与,基于局部信息的故障恢复过程缺乏全局性的整体协调能力,同时也不能适应频繁变化的网络结构与运行方式。未来,基于多代理的分布式计算技术的广泛应用可能会使分散控制方式得到推广。
(3)集中―分散协调控制方式
综合了集中控制与分散控制的优点,实现分级分布式协调控制。在故障清除阶段主要依靠保护装置(或智能终端)的配合实现,在故障恢复阶段依靠主站分析计算后下发的控制命令实现。集中―分散控制方式一方面保证了故障切除的快速性,另一方面具有全局的协调优化能力,可适应多变