电力系统配电网自愈技术及评估方法

【摘要】本文对实现配电网自愈的关键技术进行了简单介绍，对几种配电网接线方式的自愈性进行了分析，最后介绍了基于节点收缩法的配电网自愈能力评估方法。

【关键词】配电网；自愈控制；评估方法

前言

自愈功能是智能电网的特征之一。世界各国对智能电网研究的侧重点不同。美国主要通过通信技术、分布式电源并网技术的运用来提高电网的可靠性；欧洲国家比较重视分布式电源并网技术的研究和运用；我国提出的智能电网是以特高压电网为骨干的网架结构，集成信息技术、决策支持技术、自动控制技术，适应各类电源与用电设施的接入与退出，能与用户进行友好交互，具有系统自愈能力，显著提高系统的可靠性和运行效率。电网自愈控制使得系统能不间断供电，避免故障发生，若发生了故障，故障后不丢失负荷且可以抵御下一次故障的冲击。

1 配电网自愈的关键技术概述

配电网自愈技术建立在智能电网灵活运行方式的基础上，完成主动解列、灵活分区，实现自适应的分布控制，需要智能硬件装置以及相关软件系统的协调控制来实现，涉及继电保护控制、自动控制装置、计算机软硬件以及应用数学等多个领域，实现对系统实时或超时的监测。

配电网自愈包括以下几个主要方面：（1）坚强灵活的电网物理结构，灵活的配电网结构能根据实际运行情况提供多条供电路径。正常情况下通过网络的优化以平衡负荷、减少网损；故障后通过网络快速重构将故障快速隔离和恢复。（2）智能馈线自动化系统。智能馈线自动化技术实现对整个网络的监控和操作，要求开关装置等设备具有良好的选择性和“四遥”功能，能自动识别、检测故障。（3）可靠的通信网络。提高系统输电、配电和用电效率必须要有高效、实时、可靠的网络来进行信息的交互，由智能调配中心进行统一控制。配电网可以通过网络通信进行自我检测，对潮流进行重新分配缩小故障范围。（4）监测系统和软件处理系统。强大的监测能力和快速仿真能力的软件处理系统是实现配电网自愈的关键。监测系统实时地对电力设备进行监测和诊断，仿真软件根据实时的系统数据对系统状态做出仿真，预测电网状态。

2 典型的配电网接线及自愈性分析

配电网的结构与系统的供电容量、供电可靠性和经济性关系密切，配电网的网架结构要与所在城市的负荷水平、电源规划相适应，因此，各个配电系统的负荷密度、接地方式、地形地势、运行方式各不相同。中低压配电网的接线方式主要有：单电源辐射型接线、单环网接线、多分段多联络接线等形式。

可靠性评估方法(可靠性预计、审查准则、工程计算)

电子产品可靠性评估方法培训课程介绍：作为快速发展的制造企业，产品可靠性的量化评估是一个难题，尤其是机械、电子、软件一体化的产品。针对此需求，本公司开发了《电子产品可靠性评估方法》课程，以期在以基于应力计数法的可靠性预计和分配、基于寿命鉴定的试验评估法两个方面提供对电子产品的评价数据。并在日常管理实践中，通过质量评价的方式，通过设计规范审查、FMEA分析发现评估中的关键问题点，以便更好地改进。课程收益：通过本课程的学习，可以了解电子产品的可靠性评估方法以及导致产品可靠性问题的问题点，为后期的质量管理统计和技术部门的解决问题提供工作依据。课程时间：1天【主办单位】中国电子标准协会培训中心【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司【培训对象】本课程适于质量工程师、质量管理、测试工程师、技术工程师、测试部门等岗位。课程特点：讲师是可靠性技术+可靠性管理、军工科研+民品开发管理的综合背景；课程包括开展可靠性评估工作的技术措施、管理手段，内容和授课方法着重于企业实践技术和学员的消化吸收效果。课程本着“从实践中来，到实践中去，用实践所检验”的思想，可靠性设计培训面向设计生产实际，针对具体问题，充分结合同类公司现状，提炼出经过验证的军工和民用产品的可靠性

设计实用方法，帮助客户实现低成本地系统可靠性的开展和提升。课程大纲：一、可靠性评估基础可靠性串并联模型软件、机械、硬件的失效率曲线可靠性计算二、基于应力计数法的可靠性预计与分配依据的标准基于用户需求的设计输入应力条件可靠性分配的计算方法和过程基于应力计数法的可靠性预计三、寿命鉴定试验评估方法试验依据标准要求试验过程判定方式四、产品质量与可靠性审查准则基于失效机理的可靠性预防措施系统设计准则（热设计、系统电磁兼容设计、接口设计准则）机械可靠性设计准则电路可靠性设计准则（降额、电子工艺、电路板电磁兼容、器件选型方法）嵌入式软件可靠性设计准则（接口设计、代码设计、软件架构、变量定义）五、DFMEA与PFMEA过程的潜在缺陷模式及影响分析方法

探讨智能配电网自愈控制关键技术

探讨智能配电网自愈控制关键技术发表时间：2020-01-16T15:01:49.500Z 来源：《当代电力文化》2019年 18期作者：何祥德 [导读] 本文主要从智能配电网自愈控制技术出发，摘要：本文主要从智能配电网自愈控制技术出发，对在线监测、状态评估、故障诊断三部分内容进行研究。结合工作经验，进行智能配电网自愈控制目标和控制系统的构建，完善系统综合化管理、智能化监测等工作，望在一定程度上提升智能配电网运行的安全性、稳定性和可靠性，为我国电网建设提供相应的参考。关键词：自愈控制；关键技术；目标分析；系统构建自愈控制能够从电网运行状态出发，实现智能监测、智能评估和实时控制，减少了人工处理的时间，为配电网安全稳定运行奠定了良好的基础。我国智能配电网建设过程中对自愈控制技术非常重视，依照配电网运行需求合理安装自愈控制装置，对线路、设备、零部件等进行“综合”管理，有效提升了配电网故障“自愈”处理成效，实现了我国智能配电网综合化管理、高效化防控功能的升级。 1 智能配电网自愈控制技术概述智能配电网自愈控制主要从在线监测、状态评估和故障诊断三方面实现，借助综合系统实现全周期风险管控和实时化故障处理，以提升智能配电网的安全效益和经济效益，其具体状况见表1。 2 智能配电网自愈控制系统的构建 2.1 目标分析智能配电网构建的过程中需要从可靠性、经济性指标出发实现针对性控制和调整，提升其自愈效果，保证其能够高质量、高效益运行。一般情况下智能配电网可以选用环网结构，结合具体运行需求做好开环设计，以提升其能够满足各区域的用电负荷。尤其是在稳定性设计时，要对经济指标、可靠系数、安全系数进行综合考虑，确保智能配电网能够实现实时保护、故障分析和快速恢复，使智能配电网在出现故障后能够第一时间进行自我防治、自我愈合、自我免疫，保证区域正常供配电。与此同时，在配电网自愈控制工作开展过程中还需要做好经济性设计，依照实际运行需求对设备性能、经济参数等进行分析，形成符合区域供电实际和区域供电价值的自愈控制体系，在保证自愈控制指标的基础上最大限度降低成本投入，减少不必要的人力、物力，全面优化智能配电网输配电经济效益。 2.2 系统构建智能配电网自愈控制系统构建时要对物理架构和逻辑架构两部分进行强调。物理架构主要线路设备、控制系统等，逻辑架构主要为自我感知、自我诊断、自我决策等逻辑设定。本次研究过程中主要以某区域智能配电网为例，对其自愈控制系统设计情况进行分析，具体内容如下：（1）物理架构。该区域智能配电网自愈控制体系主要包括技术层、应用层和关键层三部分（见图1）。关键层主要涉及无线装置、采集装置、输配电装置等，依照区域线路、设备设计状况对用户用电数据进行采集，并将其传输到应用平台层；应用层主要对采集到的数据进行处理，确定智能配电网运行的安全性、稳定性和可靠性，结合馈线自动化和故障指示迅速形成综合处理结果；技术层在上述数据基础上响应不同场景的业务需求，形成最优的停电方案和处理体系，保证该区域智能配电网能够安全、稳定运行。

可靠性评估

可靠性概念理解：可靠性是部件、元件、产品、或系统的完整性的最佳数量的度量。可靠性是指部件、元件、产品或系统在规定的环境下、规定的时间内、规定条件下无故障的完成其规定功能的概率。从广义上讲，“可靠性”是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。可靠性的技术是建立在多门学科的基础上的，例如：概率论和数理统计，材料、结构物性学，故障物理，基础试验技术，环境技术等。可靠性技术在生产过程可以分为：可靠性设计、可靠性试验、制造阶段可靠性、使用阶段可靠性、可靠性管理。我们做的可靠性评估应该就属于使用阶段的可靠性。机床的可靠性评定总则在GB/T23567中有详细的介绍，对故障判定、抽样原则、试验方式、试验条件、试验方法、故障检测、数据的采集、可靠性的评定指标以及结果的判定都有规范的方法。对机床的可靠性评估时，可以在此基础上加上自己即时的方法，做出准确的评估和数据的收集。可靠性研究的方法大致可以分为以下几种： 1）产品历史经验数据的积累； 2）通过失效分析（Failure Analyze）方法寻找产品失效的机理； 3）建立典型的失效模式； 4）通过可靠性环境和加速试验建立试验数据和真实寿命之间的对应关系；5）用可靠性环境和加速试验标准代替产品的寿命认证； 6）建立数学模型描述产品寿命的变化规律； 7）通过软件仿真在设计阶段预测产品的寿命；大致可把可靠性评估分为三个阶段：准备阶段、前提工作、重点工作。准备阶段：数据的采集（《数控机床可靠性试验数据抽样方法研究》北京科技大学张宏斌）用于收集可靠性数据, 并对其量化的方法是概率数学和统计学。在可靠性工程中要涉及到不确定性问题。我们关心的是分布的极尾部状态和可能未必有的载荷和强度的组合, 在这种情形下, 经常难以对变异性进行量化, 而且数据很昂贵。因此, 把统计学理论应用于可靠性工程会更困难。当前，对于数控机床可靠性研究数据的收集方法却很少有人提及, 甚至可以说是一片空白。目前, 可靠性数据的收集基本上是以简单随机抽样为主, 甚至在某些情况下只采用了某一个厂家在某一个时间段内生产的机床进行统计分析。由此所引发的问题就是: 这样收集的数据不能够很好地反映数控机床可靠性的真实状况, 同时其精度也不能够令人满意。由于现在数控机床生产厂家众多、生产量庞大、机床型号多以及成产的批次多，这样都对数据的收集带来了很大的困难。因此，在数据采样时：（1）必须采用合理的抽样方法来得到可靠性数据; （2）简单随机抽样是目前普遍应用的抽样方法,但是必须抽取较大的样本量才能够获得较高的精度和信度; 针对以上的特点有三种数据采集的方法可以选择：简单随机抽样、二阶抽样、分层抽样。（1）简单随机抽样：从总体N个单元中，抽取n个单元，保证抽取每个单元或者几个单元组合的概率相等。

智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用

智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用【摘要】文章中主要描述了自愈控制技术的相关研究，仅供同行研究工程技术参考之用，希望可以促进智能配电网自愈控制技术的发展与应用。【关键词】运行监视；控制技术；智能配电网前言智能配电网自愈控制，就是用先进的、技术化的方法控制不同层次和地区的配电网络，目的是让配电网可以自己感知、自己辨别、自己做主、自己复原，确保配电网能够在不同的情况下安全运行。配电网自愈技术能够不依靠人为力量或很少依靠人为力量的情况下准确迅速的判断故障、修复，尽量降低供电中段的时间，减少损失。 1 自愈控制的技术内涵与特征智能配电网自愈控制技术不仅包含了以往普通的配电自动化技术，最重要的是在原来技术的基础上完成了对自动化技术的改革与扩展。主要体现在下面几方面：首先，此技术的使用对象由普通的配电网升级为智能配电网，这就说明了新型配电系统中必须有分布式电源、储能、电动汽车充放电装置等，这些配置能够帮助系统更好的实现自愈控制，但是在一定程度上也提升了控制的难度；其次，此技术最突出的特点是能够在系统发生故障之前进行预防措施，不是简单的处理故障。这要求配电系统必须具有一定的“智能”，这使得配电快速仿真与模拟（DFSM）成为自愈控制功能实现的基础与核心，它为配电网的运行和控制提供计算方法和依据。对智能配电网自愈控制技术的研究要特别重视DFSM，主要是因为：（1）未来智能配电系统的接线结构和运行模式将愈来愈灵活多样。DFSM 将成为智能配电网运行控制的“大脑”，并使其具有像人一样的“智慧”以应付不断变化的系统结构与需求；（2）智能配电系统自愈控制对快速仿真与模拟的要求越来越高。对DFSM 将不仅仅需要一些基本的仿真和计算功能，更迫切地希望其能在诸多可行方案中快速地给出的最佳运行方案，也即要求DFSM 具有优化计算功能；（3）预测仿真能力（即安全分析），能够避免可能对系统造成较大影响的预想事故发生，若事故发生，通过自愈能力尽量减少损失，恢复正常运行；（4）支持多馈线网络重构、电压与无功控制、故障定位与各类、自适应保护方案等配电网自愈控制功能。 2 自愈控制目标

配电网可靠性评估算法的分类

配电网供电可靠性的评估算法配电系统可靠性的评估方法是在系统可靠性评估方法的基础上,结合配电系统可靠性评估的特点而形成的。配电系统可靠性评估的大致思路是根据配电系统中元件运行的历史数据评价元件的可靠性指标，根据网络的拓扑结构、潮流分析、保护之间的配合关系以及元件的可靠性指标评价各个负荷点可靠指标，最后综合各个负荷点的可靠性指标，得出配电系统的可靠性指标。目前研究电力系统可靠性有两种基本方法：一种是解析法，另一种是模拟法。一：解析法：用抽样的方法进行状态选择，最后用解析的方法进行指标计算。（1）故障模式影响分析法：通过对系统中各元件可靠性数据的搜索，建立故障模式后果表，然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有状态进行检验分析，找出各个故障模式及后果，查清其对系统的影响，求得负荷点的可靠性指标。适用于简单的辐射型网络。。（2）基于最小路的分析法：是先分别求取每个负荷点的最小路，将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响，根据网络的实际情况，折算到相应的最小路的节点上，从而，对于每个负荷点，仅对其最小路上的元件与节点进行计算即可得到负荷点相应的可靠性指标。算法考虑了分支线保护、隔离开关、分段断路器的影响，考虑了计划检修的影响，并且能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况。（3）网络等值法：利用一个等效元件来代替一部分配电网络，并将那部分网络的可靠性等效到这个元件上，考虑这个元件可靠性对上下级馈线的影响，从而将复杂结构的配电网逐步简化成简单辐射状主馈线系统。（4）分层评估算法：利用系统元件的可靠性数据与系统网络拓扑结构建立了系统的可靠性数学模型，在基于故障扩散的分层算法来进行系统的可靠性评估。可快速算出可靠性指标并找出供电的薄弱环节。（5）基于最小割集的分析法。最小割集是一些元件的集合，当它们完全失效时，会导致系统失效。最小割集法是将计算状态限制在最小割集内，避免计算系统的全部状态，大大节省了时间，并近似认为系统的失效度可以为各个最小割集的不可靠度的总和。当每条支路存在大量元件时，计算量显著降低；且效率高，编程思路清晰，易于实现。本方法的关键是最小割集的确定。（6）递归算法：先将网络用树型（多叉树）数据结构表示，利用后序遍历和前序遍历将每一馈线都用一包含了此馈线的所有数据节点来表示，由负荷点所在的顶端依次往上递归，并保留原节点，这样不仅可以算出整体可靠性指标，还可以算出所有负荷点的可靠性指标。（7）单向等值法：将下一层网络单向等值为上一层网络，将断路器/联络开关间的元件和负荷点等值为一节点，再由下而上削去断路器/联络开关，最终可等值一个节点，便可得出整体的可靠性。由于馈线中有熔断器、变压器等存在，因此在等值前后整个网络的可靠性指标

浅析智能配电网故障自愈控制技术

浅析智能配电网故障自愈控制技术李兰哲（广东电网公司深圳供电局广东省深圳市 518106）摘要：智能配电网是智能电网的重要组成部分，自愈控制作为智能配电网的“免疫系统”，是保证智能配电网实现智能化运行的重要环节。本文通过介绍智能配电网自愈控制技术的特点、类型、支撑技术等，分析研究应用智能配电网自愈控制技术将使电网降低故障停电概率，提升供电质量。特别是在较为恶劣的电网环境中，配电网将充分发挥它的主动预防、自我恢复地能力，快速而准确地隔离故障区域，优先保障人民群众的生活用电。关键词：智能配电网故障自愈控制 0 引言进入本世纪，伴随着社会的进步，节能减排、绿色能源、可持续发展已成为我们追求的目标，也成为电力行业实现转型发展的核心驱动力。目前，智能电网已经逐渐成为世界各国电力行业应对未来挑战的正确选择。智能电网的特点是能够实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保的目标，具有优化电网结构、融合设备差异、分布式供电、主动预警缺陷、故障自愈等功能。智能配电网在整个智能电网系统中承担着衔接主网供电端与用户受电测的重要任务。智能配电网有助于提高电网供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量；有助于实现分布式发电、储能与微网的并网与优化运行，实现高效互动的需求侧管理；有助于结合先进的现代管理理念，构建集成与优化的配电资产运行、维护与管理系统。智能配电网与传统配电网相比，具有更为合理、坚强的网络结构，并具有更强的“免疫力”，能够有效抵御设备异常、自然灾害及外力破坏等突发事件给电力系统造成的破坏作用，而且具有强大的“自愈”能力，快速恢复正常运行。所以说，自愈控制是智能配电网的“免疫系统”。 1 智能配电网自愈控制技术的概述构建智能配电网是为了实现电力系统运行安全稳定、优质可靠、经济环保的需要。深入发展具有优化结构、融合差异、协调预警、分布供电、故障自愈、互动交流等功能的智能配电网，对实施可持续供电战略有着极其重要的意义。智能配电网的“自愈”能力是指智能配电网可以准确预测缺陷状态和及时警报已经发生的故障状态，并实施对应的可靠措施，使配电网不会大范围停止正常供电或将其停电范围降到最低程度。自愈控制技术主要是解决一个问题，即“不间断供电”，通过信息系统及辅助设备实时监测电网的运行状态，及时预测设备缺陷情况，快速消除安全隐患和自主排除电网故障。在可以预见的将来，拥有自愈能力的智能配电网将为我们提供具有更高供电可靠性和更优电能质量的电力服务，同时支持大量清洁的分布式电源接入系统，方便用户进行能源管理，也让供电企业对配电网设备进行基于GIS系统的图像化、信息化管理，从而实现配电网的设备管理、生产管理智能化。 2 智能配电网自愈控制技术的特点信息技术的革命和配电新技术的应用推动了配电网智能化的进程，智能配电网是将各种配电新技术进行有机的集成、融合，使系统性能发生革命性的变化。“主动”自愈技术是智能配电网自愈的突出特点，其特点如下：

浅谈智能配电网自愈控制技术体系框架

浅谈智能配电网自愈控制技术体系框架发表时间：2018-04-13T10:31:04.260Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：孙亮 [导读] 摘要：智能配电网是智能电网的重要组成部分，其中智能配电网有一个被称作免疫防御的体系，那就是自愈控制技术体系，这是智能配电网同传统电网的基本特征。 (国网山东省电力公司龙口市供电公司山东龙口 265700) 摘要：智能配电网是智能电网的重要组成部分，其中智能配电网有一个被称作免疫防御的体系，那就是自愈控制技术体系，这是智能配电网同传统电网的基本特征。可以将传统模式下配电网存在的问题于有效地进行解决，避免出现线路可靠性低和线损率过大的问题。本文简要谈论了智能配电网自愈控制技术体系的框架。关键词：智能配电网；自愈控制技术；体系；框架电网从当前的安全控制到自愈电网理念的提出、研发和实施，是一个历史性发展。可以说是以世纪为单位，进行积累和发展的过程，智能配电网的“自愈”能力是指智能配电网能够及时检测出已经发生或正在发生的故障，并进行相应的纠正性操作，使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小，可见这一技术体系对于电网是多么重要。 1、智能配电网自愈控制概述电网从当前的安全控制到自愈电网理念的提出、研发和实施，是一个历史性发展。自愈控制主要是解决“供电不间断的问题”，也就是在无需或仅需少量人为干预情况下，监测电网的实时运行状态，预测电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患。具有自愈能力的智能配电网将具有更高的供电可靠性、更高的电能质量、支持大量的分布式电源的接人、支持用户能源管理（需求侧管理）、提高电网资产利用率、对配电网及其设备进行可视化管理、实现配网设备管理、生产管理的自动化、信息化。智能配电网的自愈控制技术体系包括了三个车次，分别为基础层、支撑层、应用层。 2、基础层自愈控制技术构成框架的基础层包括了电网以及其设备，实体电网作为智能电网的物理载体，是实现智能电网的基础，也是实现自愈控制的基础。但是，与国外先进国家相比，我国配电网整体供电能力和可靠性水平偏低，管理手段相对落后；配电自动化系统覆盖范围小，远远低于先进国家水平；因为技术不成熟、网架结构调整频繁、运行维护力量不足等原因，配电自动化实用化水平较低，部分装置处于闲置状态；部分地区城市配电变压器经济运行水平不高，配网节能降耗技术应用不足。鉴于这样的原因，我国智能配电网应该以可靠性建设为核心，以配电网高效运行为目标，同时提高负荷管理水平和用户参与水平。而且，未来将有大量的分布式清洁能源发电及其他形式发电接人电网，要求配电网具备灵活重构、潮流优化、清洁能源接纳能力。同时，随着用户侧、配网侧分布式电源增多，特别是随着屋顶太阳能发电、电动汽车大量使用，电网中电力流和信息流的双向互动会逐步增多，对电网运行和管理将产生重大影响。因此，在实体配电网的建设过程中，必须进行前瞻性的探索、规划和构建，以长远的眼光来研究我国配电网的发展，大力推进先进技术创新，积极采用成熟先进技术，使实体电网在架构、技术、装备等方面，都能满足未来智能电网的需求。 3、支撑层支撑层主要表现在两个方面，数据、通信。覆盖整个电网的信息交互是实现电力传输和使用高效性、可靠性和安全性的基础。而且，自愈控制需要采集大量设备（包括一次、二次设备）的状态数据和表计计量数据，对于这种数量大、采集点多而且分散的情况，就需要在开放的通信架构、统一的技术标准、完备的安全防护措施下建认高速、双向、实时、集成的通信系统。高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能配电网的基础，也是迈向配电网自我预防、自我恢复的关键步骤。这样的通信系统建成后，电网通过连续不断地自我监测和校正，应用先进的信息技术，实现其自愈能力，提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平，它还可以监测各种扰动，进行补偿，重新分配潮流，避免事故的扩大。 4、应用层自愈电网各项功能的实现，有赖于在完善电网、电力设备以及数据通信的基础上，应用监测、评估、预警或者分析、决策、控制、恢复等技术，实现电网的自我预防，自我恢复。各功能模块的关系如图一所示。具有自愈能力的智能配电网将电网运行状态分为正常状态、预警状态、临界状态、紧急状态和恢复状态。图一智能配电网自愈控制应用层各模块关系 4.1监测智能配电网是一个复杂的系统，按照现代控制理论的观点，要对一个系统实施有效控制，必须首先能够观测这个系统四。智能配电网自愈控制重点在于提高电网所有元件的可观测性和可控制性，增强对电力设备参数、电网运行状态以及分布式能源的监测作用，这就对传感与量测技术提出了更高的要求。 4.2评估传统配电网评估方法多是从配电网供电能力和网架结构方面进行评估，由于智能配电网的复杂性，其评估需在传统配电网评估的基础上，电网安全评估、设备状态评估、电网脆弱性评估、电网风险评估以及上网电价适应性评估，以尽可能的反映电网的实际情况，为电网预警或者分析以及自愈决策提供参考。 4.3预警（分析）智能配电网规模庞大，运行机理复杂，但是电网运行实践表明，除少数突发故障以外，大多数故障发生是有一个渐进过程的，如果早期发现，及时采取恰当的措施是完全可以防止的。为了及时发现电网安全隐患，提高电网自愈能力，根据电网运行信息、环境变化信息，

配电网论文题目

配电网故障恢复与网络重构 [1]邹必昌.含分布式发电的配电网重构与故障恢复算法研究[D].武汉大学 2012 [2]潘淑文加权复杂网络抗毁性及其故障恢复技术研究[D].北京邮电大学 2011 [3]周永勇.配电网故障诊断、定位及恢复方法研究[D].重庆大学2010 [4]丁同奎.配电网故障定位、隔离及网络重构的研究[D].东南大学2006 [5]周睿.配电网故障定位与网络重构算法的研究[D].哈尔滨工业大学 2008 [6]姚玉海.基于网络重构和电容器投切的配电网综合优化研究[D].华北电力大学 2012 配电网脆弱性分析与可靠性评估 [1]汪隆君.电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D].华南理工大学 2010 [2]何禹清.配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D].湖南大学2011 [3]王浩鸣.含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究[D].天津大学 2012

[4]任婷婷.改进网络等值法在配电网可靠性评估中的应用研究[D].太原理工大学 2012 [5]吴颖超.含分布式电源的配电网可靠性评估[D].华北电力大学2011 [6]王新智.电网可靠性评估模型及其在高压配电网中的应用[D].重庆大学 2005 [7]郑幸.基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估[D].华中科技大学2011 配电网快速仿真与模拟 [1]周博曦.基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发[D].山东大学 2012 [2]徐臣.配电快速仿真及其分布式智能系统关键问题研究[D].天津大学 2009 [3]马其燕.智能配电网运行方式优化和自愈控制研究[D].华北电力大学（北京）2010 [4]康文文.面向智能配电网的快速故障检测与隔离技术研究[D].山东大学 2011 [5]许琪.基于配电网的馈线自动化算法及仿真研究[D].江苏科技大学 2012

配电网自愈控制与设计

配电网自愈控制研究与设计苏标龙1，杜红卫1，韩韬1，时金媛1，王明磊1，陈国亮1，陈楷2，刘健3（1.国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京210061；2.南京供电公司,江苏省南京市210019; 3.陕西电力科学研究院,陕西省西安市710054）摘要：本文根据配电网结构和运行特点，建立配电网风险评估模型，分别从控制逻辑、控制结构和控制环节等方面入手，探讨配电网自愈控制的基本智能化框架，明确该框架各层面各环节的内部逻辑和协调关系。本文探讨配电网在正常、紧急、故障、恢复等状态下的相关理论与应对控制手段。以连续在线评估优化为手段，以实现配电网的快速故障恢复、优化配电运行为目标。文中针对非健全信息条件下配电网容错故障定位，配电网大面积断电快速恢复技术以及批量负荷转移做出深入的研究。提出了配电网故障信息融合方法在配电网容错故障定位中的使用，研究考虑开关拒动情况的自适应故障自愈情况；提出配电网大面积断电快速恢复方法，明确自愈控制的风险并给出防范措施，为配电网的自愈功能提供方法和技术支持。依据本文提出的配电网风险评估模型及容错控制原理，在OPEN-3200配电自动化管理系统进行了仿真验证，结果表明，建模方法正确、控制原理可行。关键词：配电网，风险评估，自愈控制，智能电网 Distribution Network Self-healing Control Research and Design KEY WORDS：Distribution network ，Risk Assessment ，Self-healing control ，Smart Grid 0 引言智能电网是为实现电力系统安全稳定、优质可靠、经济环保要求而提出的未来电网的发展方向。建设智能配电网是实现智能电网中必不可少的环节，其主要特征是融合、分布、互动和自愈。配电网自愈是指对配电网的运行状态进行分层控制，使配电网具备自我预防、自动恢复的能力，有效的应对极端灾害和大电网紧急事故，提高配电网供电可靠性。目前，国内外学者都对电网自愈展开了深入的研究，并根据自己的研究领域对自愈的内涵给出了不同的定义，包括从高电压等级电网自愈[1]、城市电网自愈[2]等角度来描述。 1 配电网自愈控制的基本概念 1.1 配电网自愈控制自愈是指自我预防和自我恢复的能力。自愈控制的目的为：1、及时发现、诊断和消除潜在隐患，阻止系统的恶化；2、发生故障情况下快速切除故障，维持系统持续运行，避免扩大损失；3、通过优化分析，提高配电网运行安全裕度，降低损耗。配电网自愈控制涵盖常态监视、事前评估预警、事中诊断决策、事后恢复优化4个连续性过

城市中压配电网的可靠性评估方法研究

城市中压配电网的可靠性评估方法研究发表时间：2019-01-08T10:45:19.233Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：李壁辉 [导读] 摘要：配电网是一个综合性的系统，文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述，重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上，针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述，运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法，其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法，深入解析了配电网自愈控制的必要性，及其对配电网可靠性影响，文末对今后配电网的走向进行了展望。（广东电网揭阳揭西供电局有限责任公司广东省揭阳市 515400）摘要：配电网是一个综合性的系统，文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述，重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上，针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述，运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法，其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法，深入解析了配电网自愈控制的必要性，及其对配电网可靠性影响，文末对今后配电网的走向进行了展望。关键词：配电网；可靠性评估；网络等值法；分块算法在现有的配电网可靠性分析方法中，最为有效的就是模拟法和解析法两种。在网络等值法和分块算法之上的混合算法有着很大的可行性，其在计算速度上有着很明显的提高，不过其要对复杂配电网展开等值或者分块是比较复杂的，必须要借助先进的拓扑分析理念，这就需要大量的时间成本，故而，在实际条件下不是很合适，一般使用的是解析法。现在运行的配电网可靠性方法都有其独特的优势，但是同时也有各自的技术难题和不足之处。 1配电网可靠性评估的指标和各个指标的特点所谓的配电网可靠性，详细来说就是两点，一是其自身的可靠性，二是其向用户供电能力的可靠性。配电系统可靠性的评估标准一般是：平均故障率、故障状态下的断电时间、年平均持续断电时长。配电网技术在近年来得到了极大的提升，通常配电网都是具有很大规模的，内部结构极为复杂，有兼具开环和闭环的环网，有联络断路器等。在线路的布置上也不一而足，同时还需要借助开关进行分割。不过，对于配电网可靠性指标而言，高阶失效事件一般也不会带来多大的影响，它的辐射式乃至弱环网的特性，使得配电原件出现损坏的概率大大减小，同时断电的时间也变得极低。 2常用的配电网可靠性评估研究方法 2.1网络等值法 2.1.1网络等值法的实现配电网中一般都有着很多的馈线，其又可以再分为主馈线和分支馈线。后者的分支还可以继续延伸，分支馈线内有各种原件和相关联的负荷支路，借助配电网的这个特点，就很容易对配电网进行层次划分了。馈线及其含有的部件可以构成一个级，然后它的分支就可以划分在下一级了，不过需要强调的是分支馈线需要列在同一层。所谓的区域网络，就是将馈线作为基础的各个区域的集成，在这里面的原件及负荷点具有相似的性能指标，比如同样的断电时间和可靠性指标，如此一来，在进行可靠性评估时，网络节点数和负荷点数就可以大大的降低了，进而也能够保证评估时的计算量。 2.1.2网络等值法的缺点再繁杂的配电网都能够借助馈线分层来简化，但是这个过程的工作量是极大的，对于各个子系统需要不断地进行等效，节点需要不断地合并分解，在结果上就是将呈现一个连续的系统，同时还有负荷的可靠性，但是并不是单个的负荷可靠性指标，要得到这个结果还需要进一步的计算，这又是一个庞大的计算量。 2.2分块计算 2.2.1分块计算的实现把系统列为很多块，其间含有多个元素，故障节点能够在块的基础上进行检索，运用的手段为故障扩散法，由此就能够得出负荷点，乃至于馈线和系统的可靠性指标也就有了。块是在邻接矩阵的基础上产生的，在存储方式上使用的是稀疏技术，如此一来就不用对元素逐一列举了，在时间上就有了很大的余量，进而也就减少了对系统的评估时间。分块算法自身的劣势也很大，当面对节点和开关数目较多的网络时，分块需要的时间是很长的，这在实际环境下并不具有可行性。 2.2.2分块计算的缺点运用稀疏技术的好处就是节省了大量对元素的列举时间，但是在节点和开关数目较多时，时间也会比较长，这样一来优势就会丧失。 2.3失负荷分析 2.3.1失负荷分析的实现失负荷一般有两种情况，一种是全部失负荷，还有一种就是部分失负荷。如果故障点位于供电的最小割集中，负荷供电就会彻底瘫痪，转换为全部失负荷。但是当其出现在有容量约束的电力原件时，其他原件负载就会变大，进而变成部分负荷被割离，就是部分失负荷。实际情况下，配电网中多含有环状网和有容量约束的原件，因此在进行可靠性评估时，必须要注意部分失负荷对其的影响。在辐射型配电网中，如果具有能够进行负荷转移的联络开关，那么容量约束的作用就要重点关注了。笔者建议运用树状网二次潮流估计法来进行失负荷解析，其优势在于能够极大的简化计算。 2.3.2失负荷分析的缺点使用此种方法来解析失负荷时，尽管可以在一定程度上简化计算，但是其花费在对故障潮流计算上的时间就已经很多了。 3未来研究方向展望至于为何要进行配电网评估方法的研究，为的就是找到一种合适的方法去加强配电网的可靠性，就目前来看，发展智能配电网自愈控制技术极有必要，其不但能够提升配电网的可靠性和安全性，同时还能够避免大规模停电事件的出现，处理大量DG 接入的难题。配电网可靠性提升的关键就在智能配电网自愈控制技术，在配电网出现问题时，能够缩短非故障段的断电时长，但是也有一些因素限制了配电网自愈控制功能的达成，比如智能剖析和决策能力等，在今后的时间里应该投入更多的精力，实现相关技术的突破。在当前这个时期，不管是何种针对网络连通性的分析手段，都必须要对单个负荷点或失效事件展开一次全面的网络拓扑搜索，在特性上表现为规模巨大，同时花费时间也极长，这样一来其在实用性上也有一定的阻碍。有鉴于此，在以后的发展历程中，必须要加大研究的力度；从其他配电网可靠性评估方面展开剖析，当前的探究依旧处在前期阶段，各个方面都需要花费时间进行完善。除此之外，当前行业

分布式电源对配电网的可靠性影响

分布式电源对配电网的可靠性影响摘要：凭借运行方式灵活、环境友好等特点，越来越多的分布式电源被接入到配电网中，这在对配电系统的结构和运行产生一系列影响的同时，也将改变原有的配电系统可靠性评估的理论与方法。由于用户可以同时从传统电源和分布式电源两方面获取电能，配电系统的故障模式影响分析过程将发生根本性改变，需要考虑系统的孤岛运行。此外，风机、光伏等可再生分布式电源出力波动性以及储能装置运行特性的影响更加剧了问题的复杂性。本文使用一种分布式电源低渗透率情形下配电系统可靠性评估的准序贯蒙特卡洛模拟方法，计算与用户相关的配电类可靠性指标,指标分别为EENS，SAIDI,和SAIFI。应用馈线区的概念，研究了分布式电源接入后配电系统的故障模式影响分析过程，对系统中的孤岛进了分类，并采用启发式的负荷削减方法维持孤岛内的电力平衡。在上级电源容量充足的前提下，该方法对系统中非电源元件的状态进行序贯抽样，而对风机、光伏、蓄电池组等分布式电源的状态进行非序贯抽样，可以在确保一定计算精度的同时提高模拟速度。关键词：配电系统，可靠性评估，分布式电源，馈线区，准序贯蒙特卡洛模拟

1、分布式发电发展概况作为集中式发电的有效补充，分布式发电近年来备受关注，分布式发电技术也日趋成熟，其发展正使得现代电力系统进入了一个崭新的时代。尽管到目前为止，分布式发电尚无统一的定义，但通常认为，分布式发电（Distributed Generation,DG）是指发电功率在几千瓦至几十兆瓦之间的小型化、模块化、分散化、布置在用户附近为用户供电的小型发电系统。它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能，又可以接入配电系统，与公共电网一同为用户提供电能。按照分布式电源（Distributed Energy Resource, DER或Distributed Generator,DG）是否可再生，分布式发电可分为两类：一类是可再生能源，包括太阳能、风能、地热能、海洋能等发电形式；另一类是不可再生能源，包括内燃机、热电联产、微型燃气轮机、燃料电池等发电形式。此外，分布式发电系统中往往还包括储能装置。分布式发电的优势包括： 1）经济性：由于分布式发电位于用户侧，靠近负荷中心，因此大大减少了输配电网络的建设成本和损耗；同时，分布式发电规划和建设周期短，投资见效快，投资的风险较小。 2）环保性：分布式发电可广泛利用清洁可再生能源，减少化石能源的消耗和有害气体的排放。 3）灵活性：分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备，开停机快速，维修管理方便，调节灵活，且各电源相对独立，可满足削峰填谷、对重要用户供电等不同的需求。 4）安全性：分布式发电形式多样，能够减少对单一能源的依赖程度，在一定程度上缓解能源危机的扩大；同时，分布式发电位置分散，不易受意外灾害或突发事件的影响，具有抵御大规模停电的潜力。上述分布式发电的独特优势是传统的集中式发电所不具备的，这成为了其蓬勃发展的动力。为此，世界上很多国家和地区都制定了各自的分布式发电发展战略。例如，在2001年，美国的DG容量就占到了当年总发电容量的6%，而其于同年制定完成的DG互联标准IEEE P1574，则规划在10-15年后DG容量将占到全国发电量的10-20%；欧盟也于2001年制定了旨在统一协调欧洲各国分布式电源的“Integration”计划，预计在2030年DG容量达到发电总装机容量的30%左右；我国对DG的发展也十分重视，相继颁布了《可再生能源法》和《可再生能源中长期发展计划》，计划在2020年DG容量达到总装机容量的8%。但是，在伴随着诸多好处的同时，分布式发电的发展给电力系统，特别是配电系统的规划、分析、运行、控制等各个环节都带来了全新的挑战。分布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随着外部条件的变化而变化，因此这些电源不能独立地向负荷供电，且不可调度。而对于配电系统而言，当DG规模化接入配电系统后，配电系统由原来单一的分配电能的角色转化为集电能收集、电能传输、电能存储和电能分配于一体的“电力交换系统”（Power Exchange System）或“主动配电网络”（Active Distribution Networks），配电网的结构出现了根本性的变化，不再是传统的辐射状的、潮流单向流动的被动系统，给电压调节、保护协调和能量优化带来了新的问题。特别是当配电系统中DG的容量达到较高的比例，即高渗透率时，要实现配电网的功率平衡和安全运行，并保证用户的供电可靠性有着很大的困难。

电力系统配电网自愈技术及评估方法

电力系统配电网自愈技术及评估方法【摘要】本文对实现配电网自愈的关键技术进行了简单介绍，对几种配电网接线方式的自愈性进行了分析，最后介绍了基于节点收缩法的配电网自愈能力评估方法。【关键词】配电网；自愈控制；评估方法前言自愈功能是智能电网的特征之一。世界各国对智能电网研究的侧重点不同。美国主要通过通信技术、分布式电源并网技术的运用来提高电网的可靠性；欧洲国家比较重视分布式电源并网技术的研究和运用；我国提出的智能电网是以特高压电网为骨干的网架结构，集成信息技术、决策支持技术、自动控制技术，适应各类电源与用电设施的接入与退出，能与用户进行友好交互，具有系统自愈能力，显著提高系统的可靠性和运行效率。电网自愈控制使得系统能不间断供电，避免故障发生，若发生了故障，故障后不丢失负荷且可以抵御下一次故障的冲击。 1 配电网自愈的关键技术概述配电网自愈技术建立在智能电网灵活运行方式的基础上，完成主动解列、灵活分区，实现自适应的分布控制，需要智能硬件装置以及相关软件系统的协调控制来实现，涉及继电保护控制、自动控制装置、计算机软硬件以及应用数学等多个领域，实现对系统实时或超时的监测。配电网自愈包括以下几个主要方面：（1）坚强灵活的电网物理结构，灵活的配电网结构能根据实际运行情况提供多条供电路径。正常情况下通过网络的优化以平衡负荷、减少网损；故障后通过网络快速重构将故障快速隔离和恢复。（2）智能馈线自动化系统。智能馈线自动化技术实现对整个网络的监控和操作，要求开关装置等设备具有良好的选择性和“四遥”功能，能自动识别、检测故障。（3）可靠的通信网络。提高系统输电、配电和用电效率必须要有高效、实时、可靠的网络来进行信息的交互，由智能调配中心进行统一控制。配电网可以通过网络通信进行自我检测，对潮流进行重新分配缩小故障范围。（4）监测系统和软件处理系统。强大的监测能力和快速仿真能力的软件处理系统是实现配电网自愈的关键。监测系统实时地对电力设备进行监测和诊断，仿真软件根据实时的系统数据对系统状态做出仿真，预测电网状态。 2 典型的配电网接线及自愈性分析配电网的结构与系统的供电容量、供电可靠性和经济性关系密切，配电网的网架结构要与所在城市的负荷水平、电源规划相适应，因此，各个配电系统的负荷密度、接地方式、地形地势、运行方式各不相同。中低压配电网的接线方式主要有：单电源辐射型接线、单环网接线、多分段多联络接线等形式。

智能配电网自愈控制技术分析

智能配电网自愈控制技术分析自愈是智能配电系统的重要特征。智能配电网自愈控制是解决中国配电网长期以来存在的设备利用率低、供电可靠性低、线损率高等关键问题的核心技术。首先介绍了智能配电网自愈控制的目标、技术方案与实施条件，在此基础上介绍了自愈控制研究与示范中的关键科学问题，包括智能配电网仿真、分析与试验，智能决策与网络重构，故障特性与保护，关键负荷保障等技术。最后，分析了智能配电网自愈控制技术研究与应用面临的问题与挑战。标签：智能配电网;自愈控制;分布式电源随着经济社会的发展，人类面临的能源、环境和气候问题日益突出，发展“低碳、高效”经济成为国际社会的广泛共识。电力作为最广泛应用的二次能源供应方式，在“低碳、高效”经济建设中承担着极为核心的角色。“智能电网（smartgrid）”以其可靠、优质、高效、兼容、互动等特点，成为现代电网的发展方向 1.体系架构 1.1自愈控制目标智能配电网自愈控制的目标是在含DG的配电网运行过程中及时发现、预防和隔离各种潜在故障和隐患，优化系统运行状态并有效应对系统内外发生的各种扰动，抵御外部严重故障冲击，具有在故障情况下维持系统连续运行、自主修复故障并快速恢复供电的能力，可通过减少配电网运行时的人为干预，降低扰动或故障对电网和用户的影响。配电网直接面向用户，其自愈能力的高低直接影响供电质量。针对配电系统的不同运行状态，自愈控制的目标与控制策略完全不同，可分为正常运行状态、控制区域内部故障和控制区域外部故障3种情况。首先，在电网正常运行状态下，自愈控制的目标主要是在满足系统安全稳定约束的前提下，尽可能优化系统运行状态，充分利用系统中的可再生能源并降低损耗，提高资产利用效率;其次，在自愈控制区域内部发生故障时，自愈控制应快速切除故障并确定故障类型与故障位置，尽可能减少或消除非故障段停电范围与区域，在故障段则应当通过网络重构和快速抢修尽快恢复供電;最后，在控制区域外部发生不可逆转的严重故障时，应断开与外部电网的连接，依靠区域内的DG及储能装置，维持系统的自治运行，保证部分关键负荷的持续供电。智能配电网自愈控制目标是自愈策略与控制手段实施的基础，同时也是评价自愈控制实施效果的依据。 1.2方案设计智能配电网自愈控制技术实施方案是自愈控制策略的具体体现，直接决定了自愈控制的实施效果与代价。智能配电网自愈控制功能的实现主要包括以下3种方式。1）集中控制方式主要依靠具有高级分析计算功能的系统主站来完成，它需要系统在发生故障后将量测信息发送到主站，通过分析计算确定故障类型、

智能配电网自愈控制技术发展与展望

智能配电网自愈控制技术发展与展望配电网是联系主网和电力用户的关键环节。近年来，我国电网企业将建设改造资金向配电网倾斜，配电网络架构得到极大改善，分布式电源消纳能力增强，允许其最大程度接入，同时鼓励电力用户参与电网互动。随着先进传感与测量技术、一二次融合设备、自动控制方法以及决策支持系统等在配电网中的推广应用，配电网的智能化水平得到显著提升，实现自愈控制是配电网智能化的重要标志。标签：智能配电网; 自愈控制; 同步相量测量; 支撑技术; 架构设计; 1智能配电网自愈控制需求分析 1）电源侧需求：我国分布式新能源发展迅速，到2020年分布式电源（主要是分布式光伏）装机容量可达1.87亿kW，2030年可达5.05亿kW。分布式电源具有数量多、范围广、容量小、随机性、间歇性等突出特点，其大规模分散接入增大了配电系统协调控制的复杂性和不确定性。 2）负荷侧需求：电动汽车、柔性可控及双向互动等多元化负荷随机无序接入，给配电网安全可靠运行带来巨大影响，同时也极大增加了实现自愈控制分析、判断与决策的难度。 3）对供电可靠性与供电质量的提升需求：电力企业正在大力推进世界一流配电网建设，与世界上部分发达国家相比，我国供电可靠性仍有待提高。2015年，英国供电可靠率达到99.999993%，美国的用户年均停电时间为0.41h，日本仅为0.1h。国家能源局《配电网建设改造行动计划（2015—2020年》中明确了2020年目标，中心城市（区）供电可靠率达到99.99%，用户年均停电时间不超过1h，供电质量达到国际先进水平;城镇地区供电可靠率达到99.88%以上，用户年均停电时间不超过10h;综合电压合格率达到98.65%。随着经济社会的快速发展和居民生产生活水平的不断提升，将对供电可靠性和供电质量提出更高要求。智能配电网自愈控制是以不间断电网运行和不损失供电负荷为基本控制目标，基于先进健全的量测体系与快速精准的在线状态评估与诊断，及时发现消除随时可能存在的运行风险，快速处理各类故障，应对系统内外各种扰动与冲击，在故障情况下能够维持连续运行、快速处理故障并恢复正常供电。因此，自愈控制无疑是保障电力电子化特征愈发凸现的现代智能配电网在不同状态下安全可靠运行的重要手段。 2基于同步相量測量的自愈控制新支撑技术 2.1快速感知技术大规模分布式电源、电动汽车接入智能配电网的源、荷变化快速，运行状态复杂多变，微型同步相量测量装置在配电网中的推广应用，将极大提升智能配电