安全域的智能配电网安全运行模式分析

2015-01-28张晔

商 2015年16期

张　晔

安全域的智能配电网安全运行模式分析

张晔

摘要：智能配电网是城市供电的基础设施，对社会发展稳定具有十分重要的作用。随着城市建设不断深入，智能配电网的承载负荷不断增加、网络运行布局更加复杂、网间的不确定因素增加，对智能配电网的安全运行提出了很大挑战。本文对智能配电网中的安全域理论进行了简单介绍，深入分析了智能配电网的安全防御体系以及安全域下的自愈控制功能，以期提升智能配电网的运行安全。

关键词：安全域；智能配电网；安全运行

要确保智能配电网能够进行安全运行，主要应该从两个方面切入进行相关工作，即建立智能配电网的安全防御体系以及实现自愈控制功能。尤其是自愈控制功能，是确保智能配电网安全运行的有效手段，已经成为业界的研究重点，其包括了自我修复和故障排除两个方面的功能。

一、安全域理论简要介绍

智能配电网的安全域理论一般简称为DSSR，能够在安全域中确定运行点的位置，对运行信息进行详细反映，从而大幅降低智能配电网安全评估的相关计算量，比传统的逐点法更加方便快捷。在智能配电网中，安全域的定义是符合线路N-1和主变N-1的约束条件，并且能够进行安全运行的工作点的集合。工作点是指智能配电网在某一时刻全部节点的负荷功率。安全域一般具有以下几个特性：

第一，安全域的边界是线性的，通过大量超平面组合而成，可以通过相关计算得出。

第二，安全域范围内是不存在空洞的，只要工作点处在安全域范围内，那么该工作点的运行状态就是安全的；如果工作点落在安全域之外，那么该工作点的运行状态就是不安全的。三是工作点在安全域范围内的位置可以代表该工作点的安全程度。工作点越靠近安全域中心，该点的运行状态就越安全；工作点离安全域中心越远，该点的运行状态就越不安全。

另一方面，利用安全域的基本特性以及安全域模型，就可以对智能配电网的运行安全进行实时监控，将预警和控制结合起来，在智能配电网处于不安全的情况下，通过改变工作点的位置，使智能配电网的运行回归到安全范围。安全域理论为智能配电网的运行安全提供了全新的模式，能够有效提升配电网运行安全，加强配电网的输配电能力。

二、安全防御体系的构建探究

(一)划分智能配电网安全状态

简单来说，智能配电网的安全状态可以划分为五个不同的状态。

第一，安全状态。该状态下配电网能够满足各项安全指标，并且符合N-1准则，即便是配电网某处出现单一性故障，非故障范围不会失去负荷，仍然可以满足安全指标。根据安全域理论来讲，就是非故障范围的工作点仍然处于安全域范围内。

第二，不安全状态。该状态下智能配电网能够满足当前的安全指标，但是无法符合N-1准则，也就是说配电网的工作点没有落在安全域范围内。

第三，高效安全状态。该状态下配电网和符合分布达到了最优状态，工作点的安全程度很高。是安全状态之上的高效状态。

第四，紧急状态。该状态即指配电网出现了故障，电网处在异常工作状态下，工作点落在了安全域范围之外。

第五，恢复状态。该状态是指配电网出现故障，通过紧急控制达到了一种过渡状态，通过恢复供电措施就可以使电网恢复到正常状态。

(二)进行安全控制

安全控制就是在正常运行状态下进行运行状态的转换，主要可以分为五个方面。

第一，预防控制。将智能配电网从不安全状态调整到安全状态，包括了线路切换、网络重构等方式。

第二，预测控制。对未来某一时刻配电网的运行状态进行预测，如果结果显示为不安全，那么就发出警报，以便在达到预测时刻时将配电网调整到安全状态。