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智能配电网自愈系统的自动化控制技术林健锋

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：林健锋

[导读] 摘要：随着现代社会用电量的逐渐增加，配电网供电安全问题越来越受到人们的重视。由于智能配电网在运行过程中是与用户直接相连的，所以供电网络是以辐射的形式存在的。

        广西荣竣建设工程有限公司广西南宁 530000
        摘要：随着现代社会用电量的逐渐增加，配电网供电安全问题越来越受到人们的重视。由于智能配电网在运行过程中是与用户直接相连的，所以供电网络是以辐射的形式存在的。配电网的任何故障都会直接影响用户的供电质量。现有的智能配电网自愈系统控制技术控制精度低，故障发生时自愈成功率低，在实际应用中影响了供电质量，浪费了人工维护成本。针对智能配电网自修复系统，设计了一种新型的自动控制技术，可对配电网故障进行预测和故障恢复，为智能配电网的进一步发展提供参考。
        关键词：智能配电网；自愈系统；自动化控制技术
        1 智能配电网自愈系统的自动化控制技术设计
        1.1 构建自动化控制框架
        自愈系统的工作原理，自动控制的分销网络主要是指当电力系统发生故障或问题，所有电力网络中的数据可以有效地控制，以便有效的保护和维护意味着可以自动采取措施，确保分配电力系统的正常运行。自动化控制框架结构如图1所示。
        自动化控制的框架结构采用两层架构：第一层为主站集中自愈控制层；第二层为分布式终端自愈控制层，这两层架构主要是通过SDH光纤通信技术组网。因此，配电网自愈系统的自动化控制技术对于智能配电网来说是至关重要的突破性技术。评价智能配电网自愈系统的自动化控制技术的好坏，主要取决于配电网在出现故障时的自我感知、自我诊断以及自我恢复能力的高低。这些能力的高低主要取决于配电网在供电过程中的实时监测以及控制技术的有效性。为实现图1所示的主站集中自愈控制层当中自愈系统的三个“自我”目标，则需在分布式终端自愈控制层中预留多个智能终端，将F1、F2、F3进行进行连接，实现无线通信，完成数据采集，将故障信息进行一系列的汇集，综合以上行为从而获得更准确的实时数据。预留连接EMS，DMS，GIS，MIS，CIS，SCADA，AMＲ等系统的智能终端，实现最大程度上的信息共享。至此完成了自动化控制框架的结构设计，如图1所示。

        图1 自动化控制框架结构设计示意图
        1.2 控制软件的组态配置
        通过设计自动化控制框架，自动化控制技术有了新的主体。智能配电网的自动化控制软件是基于标准型和实用型的配电网络的自动化系统，扩张式的配电子站、通信网与储能接入功能的设备和别的设备，共同实现了智能控制软件的控制功能，馈线自动化智能控制输电网使其协调一致，实现与智能控制分析软件之间的互补。其组态配置如图2所示。
        控制软件组态配置的优势在于，当有故障发生时，控制软件为了保护配电主站，能够应激性的控制自动开环和闭环。在控制软件当中，分段开关的数量相对于联络开关的数量多很多。联络开关在系统工作中的主要作用是隔离故障，所以它的状态通常是闭合的；分段开关的作用是选择供电路径，所以它的状态通常是常开的。至此完成控制软件的组态配置。

        2 实验
        为了验证设计的智能配电网自愈系统的自动化控制技术的有效性，设计仿真实验，从智能配电网的故障检出率和故障自我恢复率两方面进行仿真实验研究，得出智能配电网自愈系统的自动化控制技术的有效性检验结果。
        2.1 仿真实验环境
        本次仿真平台选用MIMO仿真平台，它在实验中是杂波抑制、参数识别、角度估计、动目标检测、空间分集和信息获取等方面具有不可比拟的优势，并且能拓展智能配电网的信息融合范围，将故障处理层面转换成数字处理层面，使用C++与Java进行语言编码。在智能配电网的自我感知层中，模拟配电网经常出现的一些外界和内部故障进行分组部署。
        2.2 参数设定
        在上述仿真环境下，对实验过程进行参数设定，具体参数设定见表2。
        表2 相关参数设定

        通过多次实验，得到对比结果的折现统计图，从上图可以看出，使用本文的自动化控制技术的控制精准率稳定在55%左右，传统技术的控制精准率只有35%左右。
        结束语
        我国对于智能配电网自愈系统的自动化控制技术的研究，在科技发展中不断深入。在电力系统中，自动化控制是一项必不可少的关键技术，为实现自愈系统的自动化控制，构建自动化控制框架，通过预留连接的智能终端，实现最大程度上的信息共享；控制软件的组态配置使其能够在非正常状态下应激性的自动开环和闭环，保护配电主站；建立自动化控制体系，对静态安全控制和动态安全控制提供保障；对电能质量指标进行定义，计算出自动化控制有效区域；引入二进制粒子群算法，对分断开关和联络开关进行控制，完成了自动化控制技术的设计。通过仿真实验结果表明，智能配电网自愈系统的自动化控制技术的控制精准率比传统技术高出20%，故障自我恢复率比传统自动化控制技术的结果高出25%，验证了设计的智能配电网自愈系统的自动化控制技术有效性。
        参考文献：
        [1]杨帆．智能配电网自愈控制技术访广东电网有限责任公司佛山供电局高级工程师彭飞进［J］．电气应用，2018，56（3）：2－3．
        [2]程宏波，康嘉斌，王勋，等．一种基于容错思想的智能配电网自愈控制方法［J］．电工电能新技术，2018，37（4）：9－14．
        作者简介：
        林健锋，男，工程师。身份证号码：4527311985****1516。