智能配电网保护控制的设计与研究

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基于智能软开关的智能配电网柔性互联技术及展望

基于智能软开关的智能配电网柔性互联技术及展望一、概述随着能源结构的转型和电力需求的日益增长，智能配电网的发展已成为当前电力领域的重要研究方向。

智能配电网通过集成先进的通信技术、控制技术和信息技术，实现对配电网的智能化监测、优化运行和高效管理，提高电力系统的可靠性和经济性。

而基于智能软开关的智能配电网柔性互联技术，作为智能配电网的重要组成部分，正逐渐成为研究的热点。

智能软开关技术通过引入电力电子器件和先进的控制算法，实现对配电网的灵活控制和优化调度。

相较于传统的机械开关，智能软开关具有响应速度快、控制精度高、可靠性好等优点，能够实现对配电网的实时控制和优化，提高电力系统的运行效率和稳定性。

智能配电网柔性互联技术则是指通过智能软开关等技术手段，实现配电网之间的柔性连接和协调运行。

这种技术可以有效地解决配电网之间存在的电压波动、功率不平衡等问题，提高配电网的供电可靠性和电能质量。

同时，柔性互联技术还可以实现配电网之间的能量互补和协同优化，提高电力系统的整体运行效率。

随着可再生能源的大规模接入和电动汽车等新型负荷的快速增长，配电网面临着更加复杂的运行环境和更高的性能要求。

基于智能软开关的智能配电网柔性互联技术的研究和应用具有重要的现实意义和广阔的发展前景。

本文将对该技术的原理、实现方法、应用场景以及未来发展趋势进行详细的探讨和展望，旨在为智能配电网的发展提供新的思路和技术支持。

1. 智能配电网发展现状与挑战智能配电网作为现代电力系统的核心组成部分，正经历着前所未有的技术革新与发展。

随着信息技术的深度融合与广泛应用，智能配电网的智能化、自动化和数字化水平不断提升，极大地提高了供电的可靠性和稳定性。

与此同时，智能配电网也面临着诸多挑战。

在发展现状方面，智能配电网正逐步实现从传统配电系统向智能化、高效化、绿色化方向的转变。

智能化技术的应用使得配电网具备了更为强大的感知、通信、计算和控制能力，实现了对电力系统的综合监控和管理。

配网自动化的研究与实现

配网自动化的研究与实现摘要:配电网的形成是从输电网或地区发电厂接受电能并通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网,是电力系统的三大系统之一。

其自动化配网工作模式的形成是适应我国经济建设飞速发展充分需求的体现,是电力系统应用现代化技术、设备及战略化设计理念的又一例证。

因此,本文从实现配网自动化的角度出发,对其实施的依据、方式、设备选择、通信系统设计进行了充分、科学的论证,有利于我国供配电企业在科学的指导中逐步建立一体化、自动化的电力服务系统。

关键词:配网自动化配电网电力系统1 配网自动化概述1.1 配网自动化的提出配网自动化包括配电自动化系统及管理系统,是一套基于统一配电GIS平台下,以配电SCADA系统为配电网实时监控中心,实现配电网的运行、监控、调度、事故处理及变电站的自动化管理系统。

该系统以配电管理为生产、运行的核心,通过可监视、可定制、可控制的操作,实现出线管理、负荷管理、供用电管理等供、配、用电多个环节工作管理的信息化、数字化、自动化建设,是一门综合复杂集自动化结构设计、供配电实施、计算机网络技术、人工智能技术、通信技术等综合学科于一身的庞大管理系统。

配网自动化系统的提出将电网中所有智能化的装置以最优化的思想、最便捷的设计、最节能的方式统一起来,构成了一个无论从电网结构还是从安全控制、保护、管理与服务方面均能以最强大的能力适应电力使用需求的综合自动化系统,因此,配网自动化系统的提出能充分的改善我国电力系统服务能力不强的局面,体现了我国电力系统、能源企业创新改革、可持续发展的决心。

1.2 配网自动化技术的突破点及创新点与国外先进的配网自动化系统相比,我国的电力系统自动化建设进程还处在不断探索的初级阶段,主要原因在于我国电力系统偏重于对变电站综合自动化系统的建设及投入,却忽视了对配网综合自动化建设的重要性,因此在技术投入、设备使用、生产环境建设等方面始终处于相对落后的局面。

随着科技的不断创新,我们对国外的DMS发展历程进行了充分的调研,并针对其智能性的自动就地控制及近远程可选控制方式加集中数据库和专家系统的控制特点进行了全面的分析,从而实现了配网自动化技术的重大突破。

智能电网与信息安全控制研究

率：可以兼容多样性和分散性的电源．能向用户提供多种服务，
包括为电动车辆提供方便的充电和付费服务。图１为智能电网
示意图。
２．２输电智能化
在各级电网协调发展的坚强电网基础上，逐步实现输电环
手段； ③ 仪表型式：采用具有记存功能的数字式仪表； ④ 运行与
管理：采用远方监视、分析； ⑤ 电力的提供与支持：集中发电和分布式发电并存： ⑥潮流控制：拥有灵活的潮流控制能力； ⑦ 可
靠性：可以施行自适应保护和孤岛化控制； ⑧ 供电恢复：通过自
息共享标准化、高级应用互动化，电网运行数据全面采集和实
时共享，支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用，贯彻全
寿命周期管ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理理念．加快对枢纽及中心变电站进行智能化改
图１智能电网示意图
２智能电网发展重点
２．１发电智能化
研究先进的发电厂控制、监测、状态诊断和优化运行控制技术，提高电力系统安全经济运行水平，开展 “ 数字化电厂 ” 技术研究与示范，加快专家管理系统应用，全面提升发电厂的运行管理水平。加快清洁能源发电及其并网运行控制技术研究，开展风光储输联合示范工程，为清洁能源大规模并网运行提供

智能配电网技术探讨

１２２最小化开关操作数量．．如下式所示：
Ｎ
ｍ（）艺一ｆｉ＝Ｊｌｎ
其中，ｘ表示开关状态的情况Ｚ（）
下开关操作次数；态。表示开关最初始状
１２３最小化停电区域．．如下式所示：ｍｎｒｉ１
关键词：配电同智能化控制技术韭洲终端
中图分类号：Ｍ７Ｔ６
文献标识码：Ａ
文章编号：６４０８（０１ｌ（）０９－２ｌ７－９Ｘ２１）０ｃ一０５０ｊ末端的节点电压，，ｒ表示支路ｊ电阻，，的表示支路ｊ的状态变量，代表闭合，代表打ｌ０
一
恢复重构三部分所组成。电网的故障智配能定位是指在电网发生故障后，制中心控通过采集、信和控制单元收集的数据，通利用网络信息和故障信息，合配电网实际结运行来判别故障发生的位置，在拓扑图并上反映。确定故障的位置后，自动查找在再
这其中，（表示在开关状态的情）配电网规划，挥配电网建设最大的综合标寻优，样可以让故障恢复重构问题在发也投资效益，步改造成结构合理、靠性最短时间内得到最优解ｔ可以根据拓扑况下非故障区域的停电区段数量；表示逐可针让任高、自动化程度高、压质量好、远程监关系，对环路生成的可操作开关集，电可开状向，，，；ｓ关态量Ｘ＝，．Ｊ表．Ｎ．Ｓ个开关都具体开断对应的环路的功能，控的智能配电网。示研究系统中开关总数，ｉ示开关ｉＳ表的状态保证辐射型约束，得所选用的算法只有使（与０别代表合和开）１分。在可行解范围内搜索，外，了对故障区另为１配电网重构与智能化系统组成１２４平衡负荷．．将配电网重构又称网络组态，般有配下游的非故障断电区恢复供电，原所有一如下式所示：保也电网的故障智能定位、障自动隔离、故故障开关全部合上，证失电负荷恢复供电，

智能配电网技术的探讨

具有重要意义。智能配电网研究对提高配电网运行管理水平和供电可靠性具有重要意义。
智能配电网是以配电网及其相天资产为中心，针对其设计建造、运行、维护等综合应用各种先进自动化技术、通信技术、信息、技术以及现代管理理念和手段，实现延长设备寿命，确定更换资产的优先顺序，降低配电网络改造花费和防止配电网络故障等目的，最终使供电企业能够提供质优价廉的服务。智能配电网应该具备如下特点：灵活性强、功能多样、能安全可靠的提供高质量的供电、能促进社会经济发展。
观、占地、线路走廊等多种属性。作为电力系统电能发、变，送、配中最网智能监测终端，就要对３路开关状态量进行采集。一旦发现开关状态马上记录发生时间和当前状态，并通过继电器对开关进行控后一个直接面向用户的环节，配电网的规划出现的复杂化、不确定属性有变化时，要求可以读到外部脉冲电能表的变化数据。第四，数据通信和传输功增加和决策主体多元化等新情况，这使得配电网建设的力度迫切需要加制，这设该功能是通过利用ＧＰＲＳ无线模块，本机调试、控制和读取外大，合理进行配电网规划，发挥配电网建设最大的综合投资效益，逐步改能。造成结构合理、－．ｆＩ￣性高、自动化程度高、电压质量好、可远程监控的智部智能电表的数据，定时上传各种测量和统计数据，实现近程有线通讯，能配电网。使得远方参数设置功能和对时功能可以投到实际使用中去。第五，故障

含分布式电源的智能配电网保护控制方案

含分布式电源的智能配电网保护控制方案唐志军;邹贵彬;高厚磊;仝冰冰【摘要】分布式电源（DR）在配电网中的高度渗透，使传统的配网保护与控制面临极大的困难，对此提出了一种基于高级馈线终端单元（Advanced Feeder Terminal Unit, AFTU）的保护控制技术。

根据DR容量和负荷大小，预先将含DR的配电网络划分为若干能孤岛运行的区域。

在馈线出口、DR接入位置以及区域边界处装设断路器和AFTU，AFTU之间通过光纤网络互联。

各AFTU实时检测本地信息，并与相邻的AFTU进行信息交互。

根据本地及临近的信息，可快速定位故障区段，实现故障的隔离及孤岛运行。

利用相关的信息，设计了重合闸和孤岛再并网控制策略。

案例分析说明了所提分布式保护控制方案的可行性。

%The protection and control of distribution grid faces a serious challenge due to the integration of high penetration rate distributed resource (DR). This paper proposes an advanced feeder terminal unit (AFTU) based protection and control scheme. According to the capacities of DR and load, the distribution network is divided into several zones in advance, which may operate in islanded mode. At the beginning of feeder, the point of common coupling of DR and the border of zone, the circuit breakers and AFTUs are installed, and the adjacent AFTUs are connected by the optic fiber. Each AFTU detects the local information and exchanges the information with the adjacent AFTUs in real time. According to the information, AFTU can fast locate the fault section, and realizes the isolation of fault section and the islanded operation. Using the related information, the control strategy of reclose and re-connection of DR isdesign. Case analysis shows that the proposed protection and control scheme is feasible.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】6页(P9-14)【关键词】分布式电源;高级馈线终端;分布式保护控制;重合闸;孤岛【作者】唐志军;邹贵彬;高厚磊;仝冰冰【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院，福建福州 350108; 福建电力科学研究院，福建福州 350007;山东大学电气工程学院，山东济南 250061;山东大学电气工程学院，山东济南 250061;山东大学电气工程学院，山东济南 250061【正文语种】中文【中图分类】TM77传统配电网的网架结构是辐射状的，其特征是由单电源供给下游一条或若干条馈线，而配网保护也是按照单一的潮流方向进行整定。

高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析

高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用分析摘要：伴随着经济水平的不断提高，进一步促进了科学技术的飞速发展，从而促进了高低压成套开关设备向智能化方向发展，智能化控制系统逐步应用在电气设备中，进一步提高电气设备的控制水平。

在经过大量研究发现，即使在高低压成套开关设备应用智能化控制系统，可以提高控制水平，但是还存在一些不足之处，严重影响了使用效果，因而就需要对原有的智能控制系统进行优化设计，从而来满足当选社会发展对电气设备在运行过程中提出的各项要求。

因此在本文中分析了当前高低压成套开关设备智能化的价值、发展趋势、目前使用现状，从而来制定出具体实际的高低压成套开关设备智能化的具体组成部分和模块，保证电气设备运行的效率。

关键词：高低压成套开关设备，智能化控制系统，设计与运用引言：随着我国经济水平的不断提高，促进了电力行业的迅猛发展，同时也对电力行业的需求量在逐渐增加，进而促使对电器开关的质量提出了更高的要求。

其中高低压成套开关设备向智能化方向发展是顺应时代发展的结果，可以保证开关柜运行安全稳定，促进电力行业的长远发展。

因此，就是学校对当前高低压成套开关设备智能控制系统进行专业设计，并在具体实际运行情况下调整高低压成套开关柜的结构和功能，从而来保证关设备使用效率，促进我国电力行业的升级转型。

1.高低压成套开关设备智能化的重要价值高低电压成套开关设备是指电气元件通过一定的连接方式而组装成的完整的开关装置，在电力系统中扮演着举足轻重的角色。

通过对高、低电压的开关进行有效的调节，使整个电源系统能够得到有效的控制，保证了供电的安全性。

因此，高压、低压配电箱自身的质量和质量将对电力系统的安全和运行性能产生重要的作用。

在高低压成套开关在实际运行操作时，若有高电压、低电压的切换发生故障，将对电力系统造成严重的冲击。

在高压、低压开关设备中使用智能控制系统时，通过对其进行实时监测，能够确保其操作的安全性，提前预见可能出现的故障，减少其风险系数。

配电网规划研究

配电网规划研究
随着社会经济的发展和城市化进程的加快，配电网规划研究变得越来越重要。

配电网规划是指对电力系统中的配电网进行规划和设计，以确保电力供应的可靠性、经济性和安全性。

本文将从配电网规划的重要性、规划原则、规划方法、规划技术和未来发展趋势等方面进行探讨。

一、配电网规划的重要性
1.1 提高电网供电可靠性
1.2 优化电网结构和布局
1.3 促进电力系统的可持续发展
二、配电网规划的原则
2.1 经济性原则
2.2 可靠性原则
2.3 灵活性原则
三、配电网规划的方法
3.1 负荷预测方法
3.2 线路选址方法
3.3 设备选型方法
四、配电网规划的技术
4.1 GIS技术在配电网规划中的应用
4.2 智能配电技术在规划中的作用
4.3 新能源技术在规划中的应用
五、配电网规划的未来发展趋势
5.1 智能化配电网的发展
5.2 大数据在配电网规划中的应用
5.3 新能源与电动汽车充电设施的规划
综上所述，配电网规划研究是电力系统建设和运行中至关重要的一环，只有科学合理地进行规划，才能确保电网的安全稳定运行，满足社会对电力的需求。

未来，随着智能技术和新能源技术的不断发展，配电网规划将迎来更多的创新和发展机遇。

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智能配电网保护控制的设计与研究
伴随用电需求量的日益提升，在配电网上的供电质量也提出了更高的要求。
所以，在电力系统的发展当中，智能化就是配电网的必然趋势。从智能配电网上
看，通过保护、控制电力系统，可及时处理好间歇性电源的不利影响，加快电力
业发展的脚步。为此，本文从智能配电网设计出发，主要就保护控制展开了研究，
仅供参考。

标签：保护控制;智能配电网;规划设计
在当今社会下，人类正面临着越来越严峻的环境、能源、气候问题。在新世
纪下，国内外就“高效、低碳”经济的发展，已经达成广泛的共识。作为二次能源
最广泛的供应方式之一，电力在“高效、低碳”经济中起到了很重要的作用。其中
的“智能电网”更是优点众多，如兼容、可靠、高效、优质、互动等，并且逐步变
成电网的新发展方向。但唯有加强保护控制，方才能提供给电力用户真正可靠、
安全、优质的供给服务。

一、智能配电网概述
在智能电网当中，作为关键性的组成部分之一，智能配电网拥有很高效、可
靠、灵活的网架结构。其中的通信网络更是极为安全可靠，还可妥善处理在当前
电网运行之中出现的故障，并达到现阶段分布式高渗透率电源与接入储能元件上
的需要，从而充足供给用户足够的优质电量。在智能配电网上，主要存在以下的
几种特性：①高效、坚强、灵活、科学的配电网络，可灵活重新构建、优化、接
纳可再生能源、及时自愈等。②可兼容。通过集中、分散之类的储能器，可兼容
接入分布式电源，并统一控制好。③可自愈。可连续不断、实时在线地分析、评
估安全能力，预警、预防控综合能力强大，可自动诊断、隔离故障及自我恢复系
统。④可集成。在电网上，能高度集成、一起共享信息，统一规范平台及模型，
提升管理的规范化、标准化、精益化水平。同时还可以通过智能网关，来集中采
集、输入输出、集中远程控制信息并联动等。⑤可实现故障定位。在智能配电网
中，可以实时准确预测、检测故障，并及时响应、定位故障，来避免大面积停电，
又或针对严重事故，自动定位并重构、修复。

二、在智能配电网中设计保护控制
按照智能配电网的基本结构特点及电网运行目标可知，自愈能力属于智能配
电网实现保护控制必备的一种功能。其中自愈主要是指自我预防与恢复方面的能
力，具体涉及以下方面：

一方面，预防控制作为主要控制方法之一，可第一时间诊断、找出、解决故
障隐患。另一方面，基于故障条件，保护系统进一步运行的综合能力，在系统正
常运行中，不引起巨大损失，可通过自治修复基础功能，快速修复故障、及时恢
复正常供电。针对智能配电网，以自愈为最关键特点。一般而言，智能配电网还
有自愈电网这种说法。就微网基础下的智能配电网，在分布式电源中，均有配备
控制器。尤其是通过逆变型电力电子电源接口，还可进一步提升分布式电源整体
运行的智能化水平。基于本地信息，还可控制好输出电压与频率，并在相当大的
程度上，改善微电网的供电整体质量。此外，从微电网角度上看，也需基于保护
控制体系，来紧密监测分布式电源实际的有无功输出。在这个过程中，还需直接
控制好分布式电源和负荷，进而最优化微、配电网的日常孤岛或并网运作模式。
但却还会牵涉到孤岛运行下微、配电网的并网专业技术与同步控制等。

在M→N节点线路上，避让整合电容电流和电流不平衡的参数信息。而针
对改进之后保护电流差动的要求，需要指定正向延伸电流方向，并根据整个电源
系统线路末端指向的方向来最终确定判定。根据延伸电流的方向，则可定义电源
系统间隔较短距离的开关为上游开关，定义电源系统间隔较长距离的开关为下游
开关。值得注意的是：在以上划分方式下，也有部分无下游开关之类的开关，可
定义成专门的边界开关。这些就是在配电网的整体保护控制中，应着重注意的一
大问题。总体上看，就边界开关、上/下游开关，在具体的保护环节，需要采取
有差异的判据方式。

针对继电保护，一般会选择速断电流的保护模式，总的判据：短路实际电流
≥启动保护电流=可靠性保护系数×运行最小态中末端保护线路处短路故障下的
两相电流。针对继电保护，需要选择结合速断电流保护和差动保护的方式，所以
在判据方式上也有一定程度的差异。一方面，针对速断电流保护判据，判据方式：
短路中实际电流≥启动保护电流=安全可靠系数×运行态最大下末端保护线路处
短路故障下的三相电流。另一方面，针对差动电流保护判据，判据方式： m开
关电流相量-以m开关下游序列量为上界，从序列n值一直到上界标准要求×m
开关下游序列n开关下的电流相量≥定值门槛差动。

2、智能配电网选取继电保护控制的方式
从现代意义上看，伴随配电网光纤化的不断进步、智能化转型的推广应用，
在智能配电网上，就继电保护，一般选取的是差动保护电流位置。但需要注意的
是：从传统意义上讲，就差动电流保护，为了充分发挥智能配电网上的整体继电
保护领域优势，则应在各线路段的两侧，都配备可单独运行的断路器和电流互感
器。但该举措在相当大的程度上，进一步大幅提升了智能配电网的总成本。所以，
当前就智能配电网，针对日常的保护控制，需要着重注意在改进电流差动传统保
护的基础上。此外，在电阻很高的接地故障下，常常会严重阻滞智能配电网正常
发挥差动保护功能，而触发很显著的拒动动作。此外，在智能配电网上，使用电
流差动这种继电保护中，往往会显著提升传输通道下的传输保护数据的困难度。
尤其是针对智能配电网内部的长电力线路，尽管电流速断已经将响应保护动作的
速度上升至最高水平，却还是很难妥善处理好网络不畅通造成的保护时延不足。
所以，面对智能配電网，创建的保护控制，需要充分融合、灵活运用电流差动基
础保护模式于速断电流保护模式。在智能配电网的整体主保护配置内部，应充分
发挥以上保护模式的作用，并视传统电流差动基础保护模式为智能配电网的整体
后备保护。在这样的保护模式下，便可基于电流差动及电流速度专业保护，一起
输出运算，并基于此种方式，及时获取相应的输出保护数值，进而尽可能地维护
智能配电网整体运行的稳定安全度。

四、结语
综上所述，在智能电网领域的研究，一般会牵涉电力系统的方方面面，并且
一度被视为电力系统以后发展的方向。考虑到配电网领域的智能化发展就是电网
建设当中的主流趋势，所以有关方面应高度这种上国内智能配电网，在经济、综
合、高效、系统方面的发展。唯有这样方才能真正保护好智能配电网得以安全、
稳定地运行，进一步改善保护控制的整体设计质量，加快电力事业的高效发展。

参考文献
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