秦健

國網(wǎng)冀北電力有限公司香河縣供電分公司 河北廊坊 065000

為有效緩解能源緊張與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾問題，智能配電網(wǎng)建設(shè)工程實(shí)施規(guī)模不斷擴(kuò)大，通過靈活控制配電網(wǎng)運(yùn)行方式，保障供電可靠性，改善電能質(zhì)量，提升設(shè)備利用率。由于智能配電網(wǎng)建設(shè)與后期運(yùn)行效果會(huì)受到各類環(huán)境因素影響嚴(yán)重，導(dǎo)致故障問題頻繁出現(xiàn)，因此需在原有基礎(chǔ)上引進(jìn)更加先進(jìn)的分布式控制技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與改進(jìn)智能配電網(wǎng)運(yùn)行期間存在的各類問題，保障智能配電網(wǎng)平穩(wěn)、可靠運(yùn)行。

1 概述智能配電網(wǎng)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，配電網(wǎng)管理工作朝向數(shù)字化、信息化方向轉(zhuǎn)變，通過動(dòng)態(tài)采集配電線路狀態(tài)以及各配電設(shè)施的數(shù)據(jù)，保障配電網(wǎng)絡(luò)信息透明化，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)信息共享目標(biāo)。

傳統(tǒng)配電系統(tǒng)都以模擬元件為主，在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理存在的故障隱患問題[1]。因此在智能配電網(wǎng)改進(jìn)期間，需要對配電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行智能化處理，突破配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)維中存在的各類難題。與傳統(tǒng)配電網(wǎng)形式相比，智能配電網(wǎng)特征體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

智能配電網(wǎng)可以彌補(bǔ)信息交互上的誤差，供相關(guān)管控部門線上分析、及時(shí)應(yīng)用數(shù)據(jù)。智能配電系統(tǒng)內(nèi)部可視化工具盒、智能專家系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部故障問題，提升生產(chǎn)調(diào)度人員工作效率，從根本上保障供電可靠，為地區(qū)用戶提供滿足特定需求的電能；

智能配電網(wǎng)運(yùn)行工作依賴于智能配電裝置。智能配電裝置的設(shè)計(jì)與制造工作需要借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子控制技術(shù)，有效克服了傳統(tǒng)因人工操作造成的電網(wǎng)故障問題；

智能配電網(wǎng)絡(luò)具有自動(dòng)化程度高、可實(shí)現(xiàn)集中控制目標(biāo)，可以使信息在計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間從雙向傳輸，從根本上提升智能配電網(wǎng)操作的安全性。

2 智能配電網(wǎng)分布式控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

分布式控制技術(shù)最早被應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，主要就是對系統(tǒng)內(nèi)各獨(dú)立單元進(jìn)行監(jiān)控與處理，雖然一定程度上的控制了設(shè)備運(yùn)行故障問題發(fā)生幾率，但也使系統(tǒng)內(nèi)部控制單元分離，難以實(shí)現(xiàn)全程管控目標(biāo)。

就目前來看，我國分布式控制技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用時(shí)間較短，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，研究成果多為國外獲得[2]。因此為從根本上提升智能配電網(wǎng)管控水平，需大力增強(qiáng)分布式控制技術(shù)研發(fā)力度，優(yōu)化分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式，確保該系統(tǒng)能夠在保障智能配電網(wǎng)高效穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮出重要作用。

3 分布式控制技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 明確控制任務(wù)與控制作用

為確保分布式控制技術(shù)能夠在保障智能配電網(wǎng)安全高效運(yùn)行中發(fā)揮出重要作用，需要明確分布式控制任務(wù)，人制造分布式控制作用。其中，控制任務(wù)主要就是指具有完整功能的目標(biāo)，需要根據(jù)智能配電網(wǎng)設(shè)施分布及數(shù)量特征，制定出更加適宜的控制任務(wù)[3]?，F(xiàn)階段智能配電網(wǎng)以多操作任務(wù)為主，因此控制目標(biāo)與控制任務(wù)需放置在分布式電流差動(dòng)保護(hù)上，跳開故障電氣區(qū)域邊緣開關(guān)，將故障電氣區(qū)邊界開關(guān)打開，閉合出口斷路器與聯(lián)絡(luò)器開關(guān)，使非故障電器區(qū)能夠持續(xù)供電。

3.2 分布式控制的啟動(dòng)

分布式控制啟動(dòng)可直接影響到智能配電網(wǎng)運(yùn)行效果，通過啟動(dòng)控制系統(tǒng)，選擇周期性調(diào)用、事件觸發(fā)或遠(yuǎn)程命令。在智能配電網(wǎng)出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障問題后，分布式控制系統(tǒng)能夠通過監(jiān)測到的開關(guān)量變?yōu)閿?shù)據(jù)與模擬量的越限數(shù)值，發(fā)現(xiàn)故障位置，判斷故障成因，快速啟動(dòng)智能配電網(wǎng)孤島保護(hù)模式。分布式控制設(shè)備還能夠發(fā)出智能配電網(wǎng)遠(yuǎn)程命令，啟動(dòng)控制應(yīng)用。舉例而言，在變電站線路出口斷路處應(yīng)用分布式控制系統(tǒng)收集故障隔離系統(tǒng)分布信息，在啟動(dòng)本地接路器恢復(fù)供電時(shí)，向智能配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)發(fā)出移動(dòng)恢復(fù)供電操作的命令，聯(lián)絡(luò)開關(guān)處接收到分布式控制系統(tǒng)的命令后，啟動(dòng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，恢復(fù)供電操作。遠(yuǎn)程啟動(dòng)功能可以在接受指令后第一時(shí)間作出反應(yīng)，是事件觸發(fā)的特殊形式。

3.3 分布式控制方法

在將分布式控制技術(shù)應(yīng)用在智能配電網(wǎng)運(yùn)行過程中，需要選擇適宜的分布式控制方式，確保智能配電站系統(tǒng)及設(shè)施能夠得到全方位監(jiān)管。具體來說，分布式控制方法主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

主從控制法，在一個(gè)控制任務(wù)的作用區(qū)內(nèi)，將分布式控制設(shè)備作為主控裝置，用于采集、處理相關(guān)站點(diǎn)的各類信息，從根本上保障決策結(jié)果的精準(zhǔn)度。其他分布式控制設(shè)備作為從屬裝置，負(fù)責(zé)服從主控裝置命令，對配電設(shè)施的操作進(jìn)行嚴(yán)格管控；

協(xié)同控制。主控系統(tǒng)中分別由兩個(gè)或多個(gè)分布式控制裝置組成?？刂飘?dāng)?shù)鼗蛘吲潆娫O(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)。

如智能配電網(wǎng)具有單操作業(yè)務(wù)形式，可使用主從控制手段；如智能配電網(wǎng)為操作任務(wù)，則可以從協(xié)同控制與組成控制中選擇出經(jīng)濟(jì)效益更高的控制手段[3]。主從控制方式對分布式控制裝置的數(shù)據(jù)處理能力要求較低，控制算法設(shè)計(jì)較為容易，可采用點(diǎn)對多點(diǎn)的串聯(lián)通信手段。

就目前來看，智能配電網(wǎng)中設(shè)施種類繁雜、通用性與互換性較差，運(yùn)行的配電變壓器，技術(shù)參數(shù)參差不齊。為從根本上提升分布式控制技術(shù)在智能配電站中的適用性，還需要構(gòu)建起智能配電網(wǎng)廣域預(yù)測控系統(tǒng)，構(gòu)建起能夠支撐各類監(jiān)測與保護(hù)工作的平臺(tái)，使不同種類與形式的分布式控制技術(shù)均能夠在智能配電網(wǎng)中得到高效運(yùn)用。

4 結(jié)語

總而言之，智能配電網(wǎng)的運(yùn)行與建設(shè)工作可直接影響到地區(qū)電力供應(yīng)水平，為確保智能配電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，需摒棄原有單一控制方式，使用更加先進(jìn)的分布式控制手段，為制定出智能配電網(wǎng)運(yùn)維改革方案奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。