提高配网自动化自愈成功率分析

提高配网自动化自愈成功率分析

李元臻

广西电网有限责任公司崇左供电局 广西崇左 532200

摘要：在电力系统日益复杂和规模不断扩大的背景下，配网自动化自愈技术作为提高电网安全性和稳定性的重要手段备受关注。配网自动化自愈技术能够快速检测和响应各类电力故障，实现自主恢复和隔离，有效降低故障影响范围，保障电力系统正常运行。基于此，文章首先分析配网自动化自愈原理，并提出提高配网自动化自愈成功率措施。以供参考。

关键词：配网自动化；自愈成功率；系统设计与优化

1引言

自愈功能作为配网自动化的核心要素，能够在故障发生时迅速识别、隔离并修复故障，从而保持电力系统的连续运行。然而，尽管配网自动化自愈技术在理论上具有巨大潜力，但在实际应用中，其成功率往往受到多种因素的制约。提高配网自动化自愈成功率分析不仅有助于深化对配网自动化自愈技术的理解，也为提高配网自动化自愈成功率提供了理论支持和实践指导。

2 配网自动化自愈原理

配电网自愈是一种基于智能设备和自动化控制的技术，能够自动检测、定位和隔离配电网故障，以实现电力供应的自动恢复。在配电网各个关键节点上部署智能传感器、自动开关等设备，用于实时监测和感知配电网的电流、电压、功率等参数。这些智能设备能够收集大量的数据，并通过通信网络将数据传输到中心控制系统。基于所收集的实时数据和特定的算法，中心控制系统能够快速准确地检测和定位故障。例如，当监测到某个节点的电流或电压异常超过设定阈值时，系统可以判断该节点附近可能存在故障，并进一步进行定位。在确定故障位置后，中心控制系统会自动控制配电网的开关设备，实现自动切换和隔离。例如，通过打开或关闭相应的开关，将故障部分与正常部分分离开来，确保故障不会继续扩散。一旦故障被隔离，配电网自愈系统会根据预设的恢复策略，通过重新调整电力流向和重分配负荷，使得故障区域周围的供电线路能够重新接通，实现电力供应的恢复。这种恢复过程是自动进行的，无需人工干预。需要注意的是，配电网自愈系统是建立在先进的通信技术和智能化设备基础上的。通过网络通信，各个智能设备可以互相传递信息，并与中心控制系统实时交互。自愈系统能够快速响应故障并做出相应决策，提高了配电网的快速恢复能力。

2提高配网自动化自愈成功率的措施

2.1自动化信息数据分析

在电力建设过程中，配网自动化故障自修复技术可用于实现信息数据的自动统计和分析，从而确定电力工程中的故障线路和故障问题的根本原因，从而进一步评估输电线路中的安全隐患，然后根据安全风险制定安全管理和预防措施，确保电力建设获得安全和预防措施。配电网自我完善技术的实施应严格执行供电系统面积、负荷需求和基本电网设备的数据，并进行分步计划和基本建设。其建设思路和相关意见应参考供电可靠性，同时还应具有配电网基本建设和运营的经济效益。需要根据设定的供电可靠性指标值评估不同等级和类型的供电系统的区域负荷。

2.2自愈测试流程

（1）在测试控制平台中编写测试方法，选择测试方法类型，设置故障位置、故障类型和故障值；（2）在配电网中更换探测器并将其进行现场安装后，将探测器分别连接到待测终端设备的中间；（3）配电网自我完善检测器从检测和控制平台获得测试方法，并与检测和控制系统保持长期通信；（4）检测管理和控制平台发布了检测逐步指令。配电网自身根据测试方法改进了检测器，同时将模拟量输入输出到待测试终端设备，并监督配电终端姿态结论，主站自身改进了对策操作结论；（5）配电网自我完善检测器将收集到的数据信息发送到检测和控制平台，然后检测和控制系统将检测到检测数据，并按照标准化的报告格式形成检测报告。

2.3 利用数学算法，构建配网模型

近年来，配网自动化的发展已成为电力系统领域的重要趋势。最小生成树算法通过解决大量的数据处理和优化问题，在确保网络连接的同时，使总线路长度或总成本最小化。在配电网的拓扑结构、数学建模分析、馈线分析和网络重构等方面。

在智能配电网中，馈线开关和联络开关可以被视为网络节点，为最小生成树算法的应用提供了条件。通过建立配电网的数学模型并结合改进的最小生成树算法，可以更有效地进行馈线分析、网络重构和故障恢复等操作，提高配网运行效率和抗故障能力。在配电网规划中，通常设计成闭环结构以提高可靠性和灵活性，但实际运行中常以辐射状方式操作。利用最小生成树理论，可以将配电网简化为一个清晰易分析的拓扑模型，通过将母线简化为根节点、设备视为子节点，并将线路等效为路径，进而为每条边分配权值以反映经济性和运行效率[1]。这种简化方法为高效的网络重构和优化提供支持，有利于智能化管理和运营。

通过上述过程的简化，配网结构网络可以转换为类似树状的赋权图，各节点均通过唯一一条边进行连接。简化后的赋权图可以更清晰地展示配电网的结构和元素之间的关系，优化其运行状况。详情可见下图1。

图1 配电网结构简化图

在图1中，A1、A6、A12分别代表三条母线B1、B2、B3的馈线开关，控制着母线的电源供应。节点数字①至⑪表示配电网中的不同连接点，其中一些节点上有分段开关和联络开关，用于控制电流的流向和调整系统运行。由于这三条母线的位置相同，可以被视为等效的，共同形成一个根节点

[2]。这种特点使得配电网可以被简化为一个树状拓扑结构模型，如图2所示。

图2 配电网树形结构图

2.4 加强故障恢复对策

强化故障恢复策略是提高自愈系统成功率的重要措施。在配电网出现故障后，合理而有效地恢复电力供应，对于保障用户用电需求具有关键性作用。在发生故障后，及时进行故障影响范围的分析和评估，确定受影响的网络区域和用户数量。基于这些信息，对不同区域和用户的恢复优先级进行评估，确保在有限资源下最大程度地满足用户用电需求。根据故障情况和周围电网负荷情况，通过自动化控制设备调整电力流向。合理分配电力，确保故障区域周围的正常供电线路优先获得电力供应，减轻用户的中断时间和影响。如果有备用电源可用，及时切换到备用电源，维持关键设备和用户的电力供应。例如，利用存储型UPS或其他备用发电设备提供临时电力，确保关键设备的稳定运行和基本用电需求的满足。根据可再生能源发电的特点，优化故障恢复策略。在光伏发电等可再生能源系统中，根据天气预报进行预测，合理调整电力供应策略，平衡可再生能源产生的不稳定性，确保稳定的电力供应[3]。

3 结语

综上所述，提高配网自动化自愈成功率是一个系统工程，需要从多个方面进行综合考虑和优化。通过加强系统设计与优化、设备选型与升级、数据采集与处理、故障检测与识别、自愈策略制定、通信网络可靠性及案例分析与实践等方面的工作，可以有效提升配网自动化自愈成功率，为电力系统的稳定运行提供有力保障。

参考文献

[1]冯淑婷,叶蓓.配电网自愈成功率提升方法研究[J].机电信息,2023,(08):1-3+8.

[2]杨鹏.提高配网自动化自愈成功率的关键措施[J].电气开关,2023,61(01):93-96.

[3]董济康,孔令源,高步银等.提高配网自动化自愈成功率[J].农村电气化,2022,(07):64-67.