智能配电网故障自愈技术的重要性及运用研究

智能配电网故障自愈技术的重要性及运用研究

胡绍军

云南电网有限责任公司大理永平供电局，云南大理672600

摘要：在社会经济发展背景下，人们生活质量提升，在日常生产生活中的电能需求日益增加。因此，需要大力发展智能电网，提升电网供电效能，满足人们日益增长的能源需求。在智能配电网中引入故障自愈技术，可以实现配电网故障的智能化、自动化分析，提升智能配电网故障自我预防和修复能力，保障整体配电网的安全可靠性运行。文章主要对智能配电网故障自愈技术的应用要点进行分析，旨在进一步提高智能配电网的安全可靠性运行，提高供电质量。

关键词：智能配电网 ；故障自愈技术； 重要性； 运用策略

智能配电网故障自愈技术是在电网自愈共享、调用方式的基础上，对配电网潜在的风险进行预测，并进行智能化、自动化修复，保障整体配电网的安全可靠性运行。随着社会经济的发展，分布是电源接入问题日益突出，配电网负荷需求持续增长，一旦配电网出现突发情况，很有可能引起大规模停电事故，影响正常供电。通过自愈技术的应用，可以进一步提高配电网的故障预防和恢复能力，减少安全事故的发生几率，满足人们日益增长的供电需求。在自愈技术应用中，可以对智能配电网运行数据进行动态监测，并进行自我监测，一旦发现故障问题，需要及时隔离和修复，促进供电稳定性与可靠性。

一、智能配电网故障自愈技术的重要性

智能配电网故障自愈技术，主要是通过数据技术，对配电网运行数据进行实时采集和分析，以便自动判断配电网运行状态，并利用智能化手段进行分析和决策，在此基础上，引进继电保护、智能控制开关等方式，对电网实施协调控制，促进配电网自我诊断、自我感知、自我恢复能力的提高，确保配电网运行的经济性、可靠性、安全性【1】。由此可见，自愈技术的应用，可以减少配电网故障问题的出现几率，避免发生大规模停电事故，强化配电网自愈控制能力的提高，同时可以缩小停电范围，缩短停电时间，提高电网恢复供电效率。此外，自愈技术还具有重要的定位功能，一旦发生故障问题，可以第一时间定位故障位置，为后续故障处理提供依据和保障。自愈技术的应用，还可以对配电网运行状态进行实施评估，采集相关数据，做好配电网安全监视、优化工作；可以实现配电网系统的持续性优化，强化系统运行质量；具备预测仿真能力，可以对配网运行安全进行分析，减少安全事故的出现，并对突发事故进行自愈控制，减少损失；可以为运行人员提供运行方案，保障辅助决策的科学性；实现多馈线的配网重构、无功、电压控制等功能。

二、智能配电网故障自愈控制关键技术

智能配电网框架包含通信系统、主站、自动化监控终端设备等，在此基础上形成了完整的信息处理和传输系统，为配电网远程化运行管理提供技术支撑。智能配电网允许DER 接入，且具有较高的可视化管理功能，可以与用户进行互动，保障供电质量的提高，且自愈能力较强【2】。为了适应体系架构功能，智能配电网自愈技术的关键技术包含：（1） AMI 技术，即高级量测系统，是在自动抄表技术基础上发展而来，由网络通信、数据收集与传输单元、量测数据管理系统、智能表计系统等构成，在此基础上可以实现智能电网蓝图，并优化资源配置，保障电网的高效运行。（2）FSM 技术，即配电网快速仿真、模拟技术，可以为自愈技术提供数学支持，在实时软件分析平台的支持下，强化配电网自愈预测能力，提高决策管理水平。同时还可以辅助电网决策控制，掌握实时监测数据，优化电力系统，强化电网自动预测，通过快速反应故障系统，强化事故预防和系统恢复能力。（3）电网设备在线监测技术，主要是针对电气量、非电气量进行监测。前者涉及到电网设备功率、电流、相角、电压等参数在运行状态中的实际参数；后者是检测电气设备气体成分、流量、温度、压力等参数。核心电力设备故障是引起电网故障的关键因素，且故障发展周期较长，所以需要及时掌握设备脆弱状态，并采取合理防治措施，减少故障几率。（4）配电网重构技术，配电网需要闭环设计、开环运行，而且联络开关数量较少，因此供电路径联络开关需要处于常开状态，用于故障隔离的分段开关需要长期保持关闭状态。该技术的应用，可以对网络辐射状进行约束，并确保线路容量，优化调整配电网网络拓扑结构和开关闭合状态，这样可以避免出现线路过载问题，强化供电质量【3】。（5）微网与需求侧管理技术，微网由微电源、负荷集合形成，其中微电源可以提供系统热量和电能，且微电源可以实现电力电子器件的能量转换，且较为灵活，是智能配电网自愈控制的应用基础。微网能够实现削峰填谷，提高能源利用率，减少电网与用电压力。同时还可以采取激励措施，通过需求侧管理，优化用电方式，保障电网安全，减少能源消耗，提高终端用户用电效率，且是自愈控制的关键技术之一，能够促进用户互动，强化自愈控制技术创新。

三、智能配电网故障自愈技术应用策略

（1）简单故障处理，主要包含断路器出口故障、母线故障、电缆线故障、线路末端故障

【4】。针对断路器出口故障，当断路器跳闸时，符合故障启动条件，在此情况下，需要利用故障定位功能，明确故障具体位置，同时利用故障隔离功能，第一时间断开故障线路，并及时回复故障下游供电。在具体操作中，需要结合线路剩余容量为依据，来选择优先恢复路径，但不包括该路径中挂有检修排拒动的断路器。（2）复杂故障处理，涉及到故障不连续、本侧多点故障、扩大合理范围等。针对故障不连续的处理，当断路器跳闸后，故障启动，控制系统分别定为有/无故障电流，当故障电流限号存在不连续现象时，则表面该范围出现故障问题，需要利用开关、保护信号模型、状态等开展拓扑分析，以便精准定位故障位置，实现故障隔离与故障恢复；针对扩大隔离范围问题，故障隔离最小区域就是过流保护确定的故障区域，但存在被扩大的潜在风险，如挂有不可操作标志牌的合隔离开关等，需要扩大隔离范围，以实现最大范围恢复非鼓掌区域的供电【5】。（3）含分布式电源故障处理，其中开关包含分布式电源并网开关、同期开关等类型，针对存在多种恢复路径的处理，需要优先选择主电网电源，从而保障供电稳定性。当出现故障后，主线路会出现短路电流并跳闸，这时分布式电源并网控制开关的网灵敏度提升，甚至提前跳闸，所以要首先恢复主电网电源；分布式电源参与自愈处理的策略，需要遵循以下原则：当分布式电源参与供电恢复时，需要预测其具体容量，确保供电能力，并计算供电范围；当分布式电源参与供电并计算供电范围时，需要把准同期开关当做联络点，通过这种方式，可以保障故障恢复后就可以进行并网操作；当分布式电源仅仅参与供电时，需要先恢复负荷，从零开始【6】。

四、结语

综上所述，配电网故障自愈技术的有效性应用，可以减少故障发生几率，强化配电网故障预测和恢复能力，保障电网安全可靠性运行，同时能够定位故障位置，缩小故障影响范围，强化供电质量。

参考文献

[1]王赟.智能配电网故障自愈技术的应用[J].光源与照明,2022(09):193-195.

[2]潘杰,刘勇村,叶云峰等.智能配电网自愈控制方法综述[J].科技与创新,2019(01):62-63.

[3]林伟民.智能配电网故障自愈技术的研究及实际应用[J].科技资讯,2018,16(30):29-30.

[4]王学冬,肖白.智能配电网的故障自愈技术研究[J].东北电力大学学报,2018,38(05):80-84.

[5]王海静.智能配电网故障自愈技术研究[J].神华科技,2018,16(04):49-51+60.

[6]刘慧芳.智能配电网故障自愈技术研究[J].科技创新与应用,2016(11):173.