浅析智能配电网多层次故障调控方法

浅析智能配电网多层次故障调控方法

韩传亮

(国网山东省电力公司青岛市黄岛区供电公司山东黄岛266000)

摘要：随着我国社会经济的迅速发展，电力企业改革进一步深化，同时，电力客户对供电性能提出了更高的要求。其中故障诊断的功能显得十分重要。怎样确保调度工作者在电网运行复杂环境下尽快做出正确决策解决故障是相关人员探讨的重要课题。因为故障的信息带有极大的时效性与逻辑性，本文探讨了一种多层次故障诊断的方式，以期更好地处理智能电网的故障，极大地满足了迅速性与和容错性能。

关键词：智能电网；多层次故障；调控方法；可视化

近年来，我国电网规模不断扩大，结构日益复杂，各配电网的通信逐渐频繁，特别是“智能电网”的建设，给电网的无故障运行带来了巨大挑战。在智能电网系统的很多分支里，故障诊断是最为根本的性能之一，通常当故障发生以后，电网中的保护装置会动作，并发出相应的信号，尽快切断故障的区域，以防造成连锁性故障。然而，如果电网中的保护与断路器产生拒动或误动的时候，仅凭借人工诊断故障是比较困难的，当电网发生的故障未得到及时解决时，极易引发巨大的麻烦，并给企业添加了无法估量的损失，因此，探究一种迅速有效的电网故障诊断方案是当务之急。

一、智能配电网的故障诊断

智能电网的故障诊断，一般依据相关的故障信息，并结合特定的推理机制，寻找故障信息之间存在的内在联系，进而对故障元件推导出来。在面对多重故障的时候，一套行之有效的诊断方法可极大地压缩了调度工作者决策的时间。智能电网的故障诊断最根本的目标为：在系统产生故障的时候，从各信息源里调取有关故障元件的故障警报数，同时，从数据库查找网络的整体拓扑结构与相关元件的参数，应用特定的信息处理技术对故障元件正确定位，为故障以后的供电恢复带来必要的决策支持。

二、层次分析法原理及决策过程

应用AHP进行决策分析时，首要的是将问题层次化，构造层次模型，AHP要求的递阶层次结构一般由以下三个层次组成:目标层(最高层):指问题的预定目标或是决策目标，最终目标必须是唯一的，因此，这一层次中只有一个元素;准则层(中间层):指影响最终目标实现的准则，在复杂问题中，影响最终目标的准则有很多，因此这一层可能会包含若干中间环节，这时要详细分析一下其中的这些准则之间的相互关系，有的准则是主要的，有的准则是隶属于某一些准则的，处于次重要地位，那么我们就可以根据准则间的隶属关系，构建准则层;措施层(最低层):指促使目标实现的措施，为了实现目标决策，有哪些备选的方案，将他们放在此层，放在整个结构的最下层。明确各个层次的含义及其结构位置，然后将各层因素与上层因素之间的关系用线连接起来，这样就形成了一种自上而下的支配关系，将其定义为递阶层次结构。

三、基于多Agent的智能配电网全局故障调控方法

（一）智能电网的故障调控

配电网是电力系统运行中的重要分支，需要对其日常的运行状态展开有效地监督与控制。在具体的配电网中，难免遇到各种类型的电力事故，或者受到各种信息的干扰，导致系统的运行发生较大的改变，引发系统的异常或是不够优化的状态。此时，需要相关工作者对电网采用一种科学的调控方式，采取特定的甩负荷、备自投等手段把电网维持正常的运行状态，即供需平衡的状态。故障调控是智能配电网发展的有力支撑，配网级全局故障调控主要指的是从整个配电网的控制视角出发，启动电网的自我预防与恢复的性能，这就需要对电网作出连续不断地调控，并对一些重要的参数进行合理设置与监控。自我预防体现了电网预防为主的特点，在系统正常运行的状况下，不间断对其进行相关信息的采集，对电网运行指标进行评估，进而对电网结构进行优化；自我恢复是指电网产生故障或受到扰动以后展开的自行调节、与自行处理的性能。

（二）多Agent系统分析

现阶段，对Agent还没有一个统一的定义，被广泛接受的一种定义是:Agent是具有一系列的目标、确定的能力和知识，能够推理环境，生成相应的规划并执行规划，以实现目标的功能实体[74]04.3基于多Agent的智能配电网故障调控方法。前两节介绍了配电网故障调控以及多Agent系统的概况，在这一节主要是将多Agent技术应用于配电网的故障调控，实现系统的最大程度的优化运行状态。

（三）基于多Agent的配网级全局故障调控体系

根据实际配电网的故障调控需求，各馈线Agent分散在电网中，其中智能配电网全局故障调控Agent作为整个系统中的主决策机制单元，具有强大的功能，包括运行状态判断、故障调控总决策、多任务协调、存储数据、快速仿真与模拟、通信等。馈线Agent具有故障调控决策、存储数据、通信等功能。根据配电网故障调控的概念，当对实际系统进行调控时，要根据配电网的运行状态，采取不同的措施的基础前提是明确配电网中的负荷等级。符合下列情况之一的为一级负荷:中断供电将造成人身伤害:中断供电对经济上有重大损失;中断供电影响重要单位的正常的供电。符合下面两点之一的为二级负荷:中断供电对经济上有重大损失;中断供电影响重要单位的正常的供电。不属于一级和二级负荷的为三级负荷。

（四）全局故障调控Agent的运行状态评估方式

基于多Agent的配网级全局故障调控框架中的智能配电网全局故障调控Agent的一项重要功能是根据故障录波信息系统的信息进行配电网的运行状态评估，主要从3个方面对配电网运行状态进行评估:C1)配电网节点电压的偏离水平是系统运行状态评估的重要指标，电压偏离水平反映的是系统经受干扰时的电压不稳定的危害程度，计算电压偏离水平的公式为:(2)配电网支路电流偏离水平是系统运行状态评估的一个重要方面，电流偏离水平反映的是系统经受干扰时的电流波动水平的危害程度，计算电流偏离水平(3)配电网线路过负荷也是系统运行状态评估的一项重要指标，线路过负荷反映的是系统中的线路有功功率过载的危害程度。计算线路过负荷的公式为因为本文是从系统受到干扰后的一些连续量变化的角度去评价系统的运行状态的，因此，系统运行状态评估函数可以认为是节点电压偏离水平、支路电流偏离水平以及线路过负荷等指标的一种函数，表达如下:

式中戏}}z}八分别为指标的权重系数，指标权重可以由层次分析法进行确定，在第三章中有介绍层次分析法，可以参照。根据评价函数可以计算实际配电网的运行状态值f，当f丛fa时，认为系统处于正常状态，启动优化控制;当Ja}}C}时，配电网的电压、频率等参数在允许的范围内，但己处于警戒状态，需要采取预防控制;当儿}}Cfe时，配电网处于故障状态，启动紧急控制;当}}}c时，配电网处于故障后状态，启动恢复控制。

结束语：

伴随信息时代的来临，科学技术得到迅速发展，智能电网的故障诊断性能逐渐突显出来。在面对复杂故障的时候，为了确保电网最大程度地维持正常的运行状态，一定要对配电网的运行状态展开实时性地监控与管理。本文提出了基于多层次的智能配电网故障诊断方法。分析故障信息来源、电气量、保护动作、开关动作等信息的关系，建立了基于多层次的智能配电网故障诊断方法，提升了故障诊断的快速性以及精确性。

参考文献：

[1]张晓参.基于混成控制理论的智能配电网自愈控制研究[D].郑州大学,2015.

[2]王春玲.智能配电网多层次故障调控方法研究[D].东北大学,2013.

[3]李天友.智能配电网自愈功能及其效益评价模型研究[D].华北电力大学,2012.