智能配電網(wǎng)故障恢復(fù)的現(xiàn)狀與發(fā)展探析

洪濤

摘 要 配電網(wǎng)是輸電和用電的中間部分，假如其出現(xiàn)問題對上級電網(wǎng)會有很大的影響，同時(shí)對于下級電力客戶的利益也會帶來嚴(yán)重的影響。所以，配電網(wǎng)制定的合理化是故障修復(fù)的主要方法。根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際情況和發(fā)展?fàn)顟B(tài)，對多故障和包含分布式發(fā)電情況的配電網(wǎng)故障恢復(fù)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，討論了配電網(wǎng)故障恢復(fù)的研究方向，以及剖析了配電網(wǎng)故障恢復(fù)研究中存在的不足。

關(guān)鍵詞 配電網(wǎng)故障恢復(fù);多故障;分布式發(fā)電

中圖分類號：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0177-01

目前電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展正朝著智能電網(wǎng)方向發(fā)展，智能配電網(wǎng)可以說是智能電網(wǎng)的主要構(gòu)成環(huán)節(jié)，它最明顯的特點(diǎn)就是擁有完善的自愈系統(tǒng)，極大限度的降低了電網(wǎng)故障對用戶造成的影響，可以很好的協(xié)助許多分布式電源介入。配電網(wǎng)的存在對用戶來講，它的自愈功效的強(qiáng)弱直接關(guān)乎電網(wǎng)對用戶的供電質(zhì)量的好壞。配電網(wǎng)故障恢復(fù)是使得智能配電網(wǎng)自愈功能有效發(fā)揮的重要環(huán)節(jié)，而針對故障恢復(fù)方法實(shí)施研討其意義也重大。

1 智能配電網(wǎng)故障恢復(fù)的目前情勢

1）配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法在選用數(shù)學(xué)優(yōu)化情勢中存在的不足。數(shù)學(xué)優(yōu)化形式的適用范圍：主要用于處理系統(tǒng)規(guī)模比較小、不是很復(fù)雜的故障恢復(fù)問題，目標(biāo)函數(shù)有最優(yōu)解的時(shí)候就可找到最優(yōu)解，然而供電恢復(fù)問題是一個(gè)比較難的問題，其類型屬NP類，如果只是簡單的依靠傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)優(yōu)化的形式，在其計(jì)算的過程中就會存在很多問題，與此同時(shí)計(jì)算量也偏大，計(jì)算所需要的時(shí)間也過長，突出體現(xiàn)還有就是實(shí)時(shí)性不強(qiáng)等一系列

問題。

2）配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法選用啟發(fā)式搜索時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。選用啟發(fā)式算法的好處體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：實(shí)時(shí)性強(qiáng)，使得搜索空間縮小，可以在一定的時(shí)間內(nèi)很好的求出解;通用性強(qiáng)，啟發(fā)式算法中構(gòu)成的啟發(fā)式規(guī)律適用范圍比較廣，對于所有結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)幾乎都適用;選用啟發(fā)式算法的缺點(diǎn)：搜索空間深受系統(tǒng)的初始狀況的影響，算法的穩(wěn)定性欠好;啟發(fā)式規(guī)則處置故障恢復(fù)問題的時(shí)候，最優(yōu)解不容易得到，計(jì)算效率低;另外，選用啟發(fā)式搜素下的配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法深受搜素空間的局限性。

3）專家系統(tǒng)下配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法的優(yōu)缺點(diǎn)。在專家系統(tǒng)下配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法有極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，可適合大系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與多故障環(huán)境下的故障恢復(fù)問題的解決，其缺點(diǎn)體現(xiàn)在：確立知識庫的時(shí)候需要的時(shí)間比較長，成本比較高，對于多約束條件的處理難度系數(shù)比較大，取得的優(yōu)化結(jié)果也不是很理想;在特定的時(shí)間內(nèi)要求對知識庫及時(shí)更新，這樣對于隱藏的故障恢復(fù)問題就不能很好的解決，專家經(jīng)驗(yàn)不足，知識庫不盡完善。

4）在模糊理論的下的配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法的優(yōu)缺點(diǎn)闡發(fā)。在模糊理論下的配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法，主要是依靠專家知識構(gòu)成的規(guī)則庫，可對一些不能很好建立模型的故障恢復(fù)問題進(jìn)行很好的解決，然而此種算法也存在很多不盡如意的地方，掌握不好故障恢復(fù)信息的模糊化程度;配電網(wǎng)故障恢復(fù)的專家知識構(gòu)成的規(guī)則庫處在初級階段，知識要注重更新;此外對于模糊推理過程中的論域選擇、參數(shù)的選擇等等都是依靠經(jīng)驗(yàn)來執(zhí)行的，缺乏理論基礎(chǔ)。

2 配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法中存在的缺陷

1）配電經(jīng)管系統(tǒng)形式逐漸成為配電網(wǎng)經(jīng)管的主要形式，其主要內(nèi)容包含以下幾方面，例如網(wǎng)絡(luò)分析、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、故障定位、故障隔離和故障恢復(fù)等等。系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是：準(zhǔn)確度高，快速，故障定位和隔離的快速性與故障恢復(fù)功能發(fā)揮有直接關(guān)系。對于故障恢復(fù)的初期工作的順利開展需要我們仔細(xì)研究。

2）配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法的主要特色：約束條件多、目標(biāo)復(fù)雜等等特色。結(jié)合這些特點(diǎn)就可以更加準(zhǔn)確的確立一個(gè)反映配電網(wǎng)故障恢復(fù)問題的數(shù)學(xué)模型，這也是處置故障恢復(fù)問題的重要步驟。就配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，建立符合現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)模型，從而更好的處理配電網(wǎng)故障恢復(fù)問題。

3）目前很多的結(jié)論都是指定問題的數(shù)值進(jìn)行模仿來的，這與實(shí)際系統(tǒng)的使用有一些偏差。究其主要原因在于一些理論，比如說粒子群算法、蟻群算法等算法其理論基礎(chǔ)研究處于初級階段。

3 智能配電網(wǎng)故障恢復(fù)的發(fā)展趨勢

1）在線智能剖析和決策技術(shù)的發(fā)展。主要是針對一些事故進(jìn)行假設(shè)，假設(shè)智能配電網(wǎng)自愈控制方法自動(dòng)匹配技術(shù)，之后結(jié)合假設(shè)事故制定出合理的控制和保護(hù)方法。其研究的理論基礎(chǔ)：主要是針對預(yù)想事故的智能配電網(wǎng)自愈控制方法進(jìn)行最合理的匹配技術(shù);配電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)是實(shí)時(shí)性和可靠性要求都很高的信息化系統(tǒng)，是智能化電力系統(tǒng)的重要組成部分。電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)需要先進(jìn)和可靠的信息技術(shù)作為支撐，主要包括：數(shù)據(jù)測量采集技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信與信息傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬軟件技術(shù)（包括平臺技術(shù)）、智能性深度計(jì)算和挖掘技術(shù)以及接口與標(biāo)準(zhǔn)化手段等。應(yīng)用多種信息化技術(shù)，可以保證電網(wǎng)自愈控制系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行可靠性，讓智能配電網(wǎng)自愈控制能夠順利得以實(shí)現(xiàn)。

對于自愈控制決策的研究，例如協(xié)調(diào)、解決沖突、在線風(fēng)險(xiǎn)評估和面向智能配電網(wǎng)的優(yōu)化實(shí)施控制，綜合不一樣的運(yùn)行約束制定出多種不一樣的控制預(yù)案，有時(shí)這些控制預(yù)案之間也是相互沖突的，所以對于自愈控制系統(tǒng)的自動(dòng)協(xié)調(diào)有一定的需求，同時(shí)還對解決控制決策的對立與沖突問題的能力有一定的要求，在實(shí)際運(yùn)作中對于一些可行的控制預(yù)案在線實(shí)施分析、比較、評價(jià)和優(yōu)化，對一些可能的控制效果進(jìn)行預(yù)測，之后制定合理的后備控制方案。

2）智能配電網(wǎng)故障恢復(fù)的智能計(jì)算發(fā)展。自愈控制系統(tǒng)的復(fù)雜性、智能性相當(dāng)高，需要智能計(jì)算技術(shù)作為支撐。智能計(jì)算就是利用或改進(jìn)常規(guī)的電網(wǎng)計(jì)算方法，行之有效地使電網(wǎng)自愈控制具有推理、判斷與適應(yīng)決策能力。在實(shí)現(xiàn)自愈控制過程中需要多種智能計(jì)算技術(shù)，主要包括：靜態(tài)和動(dòng)態(tài)預(yù)想事故分析，快速暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算與分析，聯(lián)絡(luò)線（斷面）穩(wěn)定極限計(jì)算，小擾動(dòng)穩(wěn)定分析，電壓穩(wěn)定分析，故障概率風(fēng)險(xiǎn)評估，電網(wǎng)重構(gòu)和解列算法，等等。這些智能計(jì)算技術(shù)的綜合運(yùn)用可讓電網(wǎng)系統(tǒng)擁有智能化，有助于實(shí)現(xiàn)包括自愈控制在內(nèi)的各種功能。

總體來說，智能配電網(wǎng)故障恢復(fù)已成為提高配電網(wǎng)供電可靠性和安全性，抵御連鎖故障與大面積停電事故發(fā)生，解決了許多DG接入的重要技術(shù)方法，擁有很大的廣闊的市場前景。

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