智能配电网的保护与控制方法许长林

智能配电网的保护与控制方法许长林

许长林

（身份证号码：61242619830329xxxx陕西省安康市）

摘要：随着供电需求的增大和连接难度的增加，智能配电网技术的应用已经是电力系统持续发展的重要保证。本文主要对智能配电网的内涵及其保护与控制方法进行了论述，而且还对微电网引入之后的保护及控制措施进行了分析，旨在为智能配电网的发展提供一定的借鉴意义。

关键词：智能配电网；保护；控制；方法

随着经济的发展，我国各行各业对电力资源的需求在不断增大。因此对电网的抗干扰性以及安全稳定运行提出了更高的要求。电力行业的发展要求大规模停电的风险不断被降低，用户的用电效率及质量要得到保障，电网资产的利用率也要得到有效提高。这就使得智能电网的发展成为大势所趋。

1智能配电网概述

智能配电网是智能电网的重要组成部分。它是指在110kv及以下的电力网络，是电力系统与用户之间的媒介。与传统的配电网相比，智能配电网所具有的优势是具有较强的自愈能力、安全性、能够提供更高的电能质量、能够实现与用户之间的互动、能够对配电网及相关设备进行透明化管理、能够更好的对资产进行利用以及能够使配电管理及用电管理信息化。

2智能配电网的保护与控制方法

随着工业的不断发展和人民生活水平的提高，如何保证未来城市中电网的安全及稳定是一个非常重要的问题。这就涉及到了智能配电网的发展，它能够有效提高城市电网的安全性及稳定性。智能配电网将会对现有的系统结构和功能进行扩展，而且能够解决传统电网无法大量消纳光伏、光热、风电等新能源电力的问题。

智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

智能电网主要是对计算机技术、通信技术以及电力电子技术的集合，而且以智能一次设备和二次设备为基础。智能配电网要实现自身功能，就必须具备较强的自愈能力。这种自愈能力一方面包括及时发现故障并进行诊断和消除的能力，另一方面是在发生故障的情况下使系统能够继续运行的能力。同时还能使用自身的自动修复功能摆脱故障，尽快实现正常供电。在智能配电网中，自愈能力是最为重要且突出的特性。当然，要实现智能配电网的自愈，就必须有相应的非常可靠的保护控制方案。

3对微电网引入之后的保护与控制措施

由于分布式发电资源以及微电网技术不断发展，因此城市配电网的受端系统也不断升级，出现了发电单元，而且发电能力也不断提高。由此智能配电网内部的电力供应模式也会发生相应的变化，由之前的从单一的大型注入点进行单向供电转变为大量使用受端分布式发电设备的多源多向模式。在引进微电网这个概念之前，世界各国在遇到故障时基本都是采取主动推出分布式电源的保护及控制方案。

引进微电网之后，微电网所具有的孤岛运行能力以及其与配电网之间的协调将会有力的保证供电的可靠性。从这一点来看，智能配电网必须具有分层分块结构，而且要使每个微型电网的部分都具有孤岛运行的能力，从而一方面提高城市电网的稳定性，另一方面也保证其灵活性。

对于包含了微电网的智能配电网来说，每一个分布式电源都有专属的控制器。特别是逆变型电源，它的电力电子接口能够促进分布式电源在运行过程中更加智能。而且它还能以本地信息为基础，对输出电压以及频率进行控制，从而使得微电网自身的供电质量得到有效保证和提高。同时，对于微电网来说，也需要保护控制系统对各分布式电源的有功或无功出力等情况进行监测，并对分布式电源及其负荷进行投切控制，最终使得微电网和配电网之间达到最优的并网运行模式或孤岛运行模式。

具体来说，微电网引入后的智能配电网的保护和控制系统主要包括两部分，一是与配电网直接相连的微电网系统，二是以工商业用电以及居民供电为主的小型微电网系统。该保护系统中所包含的主要结构包括：首先，面向电子式互感器、光互感器以及数字量输入的合并单元。这些部件能够实现的功能是面向变电站或本地进行多信息的采集。其次，冗余的通信网络体系结构。这前两个环节是进行数据采集以及分散控制的基础。再次，面向智能配电网的保护控制系统。该部分不仅能够实现对配电网的保护和控制，而且也对微电网引入之后的保护控制措施进行了考虑。主要包括对微电网MG-1、MG-2的保护和控制，然后使用通信网络对分布式电源和负荷进行分散控制。在本设计方案中，使用通信网关以及其他非本地的保护控制单元进行通信，能够使得优化控制的层次更高。而且在本保护与控制系统中，各保护控制单元都具有通信能力以及智能判断能力，与人工智能领域的多代理系统不谋而合。本方案的保护控制单元即是采用了多代理智能体结构，各个保护代理之间能够进行信息交换以及协调配合，使得含微网的配电系统在保护控制方面具有分布式控制以及分布计算的能力。

结束语

综上所述，面向智能配电网的保护与控制系统是面向区域信息的集成保护控制方案与面向元件的局部快速保护控制的有机协调统一。传统的保护单元仍然是配电网内保护控制系统的主要组成部分，尤其是面向电力设备的快速主保护。而快速切除故障，是电网实现自愈的重要指标之一。

参考文献：

[1]徐丙垠，薛永端，李天友等.智能配电网广域测控系统及其保护控制应用技术[J].电力系统自动化，2012，（18）.

[2]唐志军，邹贵彬，高厚磊等.含分布式电源的智能配电网保护控制方案[J].电力系统保护与控制，2014，（8）.