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      智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)研究與應(yīng)用

      2016-04-08 00:37:43周聰陳文菲陳文玉
      山東工業(yè)技術(shù) 2016年7期
      關(guān)鍵詞:智能配電網(wǎng)應(yīng)用研究

      周聰 陳文菲 陳文玉

      摘 要:所謂的自愈控制技術(shù),就是指不同配電區(qū)域以及配電層次內(nèi)進行配電協(xié)調(diào)及優(yōu)化控制,使系統(tǒng)具備自我判斷、決策以及恢復(fù)能力。其是在智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,對于電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行具有重要意義。本文對自愈控制技術(shù)進行概述,并分析了智能配電網(wǎng)中自愈控制關(guān)鍵技術(shù)及這些技術(shù)的具體應(yīng)用。

      關(guān)鍵詞:智能配電網(wǎng);自愈控制技術(shù);研究;應(yīng)用

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.114

      0 前言

      隨著計算機技術(shù)以及自動控制技術(shù)的發(fā)展,智能配電網(wǎng)的應(yīng)用越來越廣泛,為社會生產(chǎn)以及人民生活帶來重要影響。近幾年,電力領(lǐng)域?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的研究越來越深入,其中自愈控制技術(shù)成為研究熱點,但是從目前情況來看,相關(guān)研究仍舊沒有形成一個完整的理論體系,對智能電網(wǎng)實際運行特征缺乏思考,如何解決這一問題,發(fā)揮自愈控制技術(shù)的應(yīng)用價值,是所有電力企業(yè)必須要思考的問題。

      1 自愈控制技術(shù)概述

      1.1 自愈控制技術(shù)的含義

      與傳統(tǒng)的控制方法相比,自愈控制技術(shù)主要針對的是智能配電網(wǎng),控制難度明顯加大,同時,其在故障處理方面不再局限于傳統(tǒng)的DA故障處理,而是將重點放在故障預(yù)測和預(yù)防上,降低電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性。自愈技術(shù)的研究和應(yīng)用中,要將配電快速仿真與模擬作為重點內(nèi)容,主要是出于以下幾方面的考慮:首先,智能電網(wǎng)的發(fā)展速度非???,接線結(jié)構(gòu)越來越靈活,運行模式與以往相比也表現(xiàn)出很大不同,配電快速仿真與模擬就相當于智能配電網(wǎng)的大腦,起到一種指揮作用,具有較高的靈活性;其次,智能電網(wǎng)對自動控制技術(shù)的要求越來越高,配電快速仿真與模擬過程并不僅僅是簡單的計算過程,還需要根據(jù)計算結(jié)果以及實際需要選擇出最佳運行方案,達到資源優(yōu)化配置目標。

      1.2 自愈控制技術(shù)的重要價值

      首先,應(yīng)用自愈控制技術(shù)可以實現(xiàn)對智能配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控,為系統(tǒng)運行狀態(tài)評估以及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供數(shù)據(jù)參考;其次,快速仿真與模擬可以實現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)優(yōu)化,提高供電質(zhì)量,同時提升供電可靠性;第三,自愈技術(shù)的應(yīng)用可以使智能電網(wǎng)系統(tǒng)具備故障分析與預(yù)測能力,一方面要最大限度減小安全事故發(fā)生的可能性,另一方面在發(fā)生事故以后要盡量減小損失,在最短時間內(nèi)恢復(fù)系統(tǒng)運行;第四,自愈控制技術(shù)會從智能電網(wǎng)的運行與規(guī)劃兩個角度來思考問題,為工作人員提供可行性的運行方案,起到一種輔助決策的作用;最后,自愈控制系統(tǒng)中,除了考慮系統(tǒng)本身因素之外,還會將市場以及電力政策風(fēng)險綜合考慮在內(nèi),對電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和可靠性進行定性和定量分析,在滿足人們用電需求的前提下,實現(xiàn)供電企業(yè)的效益最大化。

      2 智能配電網(wǎng)中自愈控制關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用

      2.1 在線監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用

      在線監(jiān)測技術(shù)是自愈控制中的基礎(chǔ)技術(shù),只有將該項技術(shù)應(yīng)用智能配電網(wǎng)中,技術(shù)人員才能準確掌握各項運行參數(shù),才能判斷出系統(tǒng)運行狀態(tài),為后續(xù)控制工作打下基礎(chǔ)。逐狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)中主要包括兩項內(nèi)容,一是電氣量的測量,包括系統(tǒng)電流、電壓以及電阻等基本數(shù)據(jù);二是非電氣量的監(jiān)測,例如可以通過含水量來判斷設(shè)備是否出現(xiàn)潮濕問題,可以通過變壓器氣體種類以及數(shù)量判斷出變壓器絕緣物質(zhì)是否發(fā)生分解等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,高級量測技術(shù)逐漸發(fā)展起來,用被應(yīng)用于智能電網(wǎng)中,取得了不錯的效果,其相當于在監(jiān)測技術(shù)的延伸和發(fā)展,智能化水平更高,監(jiān)測規(guī)模更大,最大的特征就是在應(yīng)用過程中強調(diào)雙向通信,可以實現(xiàn)供電企業(yè)與用戶之間的互動。

      2.2 運行狀態(tài)評估技術(shù)及應(yīng)用

      根據(jù)在線檢測數(shù)據(jù)對運行狀態(tài)進行評估,可以判斷出系統(tǒng)的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的潛在隱患,為故障控制做好準備,具體包括以下幾個內(nèi)容:首先是電網(wǎng)總體運行狀態(tài),一是當前電網(wǎng)以何種方式運行,二是未來一段時間有可能出現(xiàn)的狀態(tài);其次是設(shè)備狀態(tài)的評估,主要是根據(jù)設(shè)備原始參數(shù)以及當前運行參數(shù)來判斷;第三是脆弱性評估,就是根據(jù)以上評估結(jié)果找到系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié),為預(yù)防控制策略的提出提供依據(jù);第四風(fēng)險評估,一是長期風(fēng)險,包括氣候變化對系統(tǒng)運行造成的影響,二是短期風(fēng)險,主要是指一些突發(fā)狀況有可能對系統(tǒng)帶來的影響,另外還包括市場環(huán)境以及國家政策的變化所帶來的外部風(fēng)險;最后是安全預(yù)警,主要將風(fēng)險評估結(jié)果作為依據(jù),根據(jù)風(fēng)險類型、風(fēng)險發(fā)生的可能性大小科學(xué)劃分預(yù)警級別,做出相應(yīng)的防范措施,提升防御的主動性,實現(xiàn)自愈控制目標。

      2.3 快速仿真模擬技術(shù)及應(yīng)用

      關(guān)于快速仿真模擬技術(shù)前面已經(jīng)作了簡單介紹,其在整個自愈控制系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用,屬于分析工具中的一種,是由若干個實時分析軟件組成,這些軟件都直接面向配電網(wǎng),技術(shù)人員通過這些軟件實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理。該項技術(shù)的具體功能包括潮流計算、預(yù)測仿真、自適應(yīng)保護、故障定位等,需要與其他技術(shù)聯(lián)合使用。

      2.4 分析與決策技術(shù)及應(yīng)用

      自愈控制技術(shù)最大的優(yōu)勢就是不僅可以對配電網(wǎng)運行狀態(tài)進行監(jiān)控和評估,而且可以對評估結(jié)果進行分析,并作出相應(yīng)的決策,也就是說其具備“思考功能”和“決策功能”。分析時主要包括以下幾項內(nèi)容:一是各類裝置發(fā)生故障時的性能;二是這些故障會對整個電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生哪些影響;三是系統(tǒng)的接地方式以及負荷水平及其對各類故障的影響。而這里所說的決策就是自愈控制決策,就是故障解決方案,需要將所有的控制方案存入到信息庫中,決策系統(tǒng)進行實際故障特性信息匹配得到自愈控制方案。

      3 總結(jié)

      隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,社會生產(chǎn)以及人民生活對用電安全性和穩(wěn)定性提出了更高要求,智能電網(wǎng)的應(yīng)用范圍越來越廣,人們對自愈控制技術(shù)的研究也越來越深入。本文主要分析了幾種關(guān)鍵的自愈控制技術(shù)及其應(yīng)用,旨在為智能電網(wǎng)的科學(xué)管理提供依據(jù),促進我國電力事業(yè)的進一步發(fā)展。

      參考文獻:

      [1]肖峻,賀琪博.基于安全域的智能配電網(wǎng)安全高效運行模式[J].電力系統(tǒng)自動化,2014(19):52-60.

      [2]秦紅霞,譚志海.智能配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)技術(shù)研究與設(shè)計[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2014(22):134-139.

      [3]徐丙垠,薛永端.智能配電網(wǎng)廣域測控系統(tǒng)及其保護控制應(yīng)用技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動化,2012(18):2-9.

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