分布式发电条件下配电网故障恢复现状与展望

分布式发电条件下配电网故障恢复现状与展望

刘鹏邹晖邵滨海

（国网山东省电力公司烟台供电公司山东烟台264000）

摘要：分布式发电相较于配电网中传统的发电模式而言有着较高的灵活性、环保性、简便性、易操作性以及经济性，因此，分布式发电技术也被广泛地应用于很多领域，并且也都取得了比较不错的成效。对此，笔者将从故障恢复的现状和分布式发电故障恢复算法等方面进行详细地论述，希望这些意见和建议能够为我国配电系统的发展添加助力。

关键词：分布式发电；配电网故障恢复；现状及展望

引言

随着我国社会发展地不断进步，人们对于物质条件的要求和标准越来越严苛，对于电能的需求量也越来越大，因此配电系统的安全可靠性也引起了人们的广泛热议，如何才能有效地提高分布式发电下的配电网的正常运行是需要配电网故障管理人员重点关注的问题。接下来，笔者就“配电网故障在分布式发电条件下的恢复现状及展望”等内容进行一系列地探究及讨论，希望能够为一些配电故障维修人员在遇到相关问题时有所帮助。

一、故障维护现状

近几年来，中国的电力行业一直在不断地发展，与此同时，人们对电力系统的安全可靠性也越来越重视。配电网的故障恢复是一个过程非常复杂但是又需要实时地做出相应决策的过程，因为该过程会受到很多不确定因素的影响，所以仅仅通过线性的数值分析很难对其进行有效地解决。而分布式发电技术与传统的配电系统在逐渐地合并之后，我国的配电系统也发生了很大的变革，配电网故障恢复的模式也有了更多的选择：第一种是自动化模式下的配电故障恢复，该模式主要是依靠分布式发电下的配电网中设置一些智能设备，通过这些设备，当配电网发生故障时，该模式可以通过开关和保护时间之间的有效配合，从而有效地实现配电网故障的自动诊断和恢复[1]；第二种是管理系统模式下的配电故障恢复，该模式主要是通过在分布式发电下的配电网的控制中心内部设置故障恢复的智能软件来实现配电故障的有效监测、自动隔离以及实时恢复等功能，当配电网运行出现故障时，故障恢复智能软件就会进行故障信息的采集并且将其在最短的时间内传送至配电网的控制中心，然后通过与控制中心数据库中数据的比对，快速确定配电网故障发生的具体位置，然后按照设计程序中的故障隔离操作程序和故障恢复操作程序进行执行，最终达到恢复配电网供电的目标[2]。上述这两种配电网故障恢复的基本模式是现阶段我国电力工程中比较常用的故障恢复模式，也是分布式发电技术中的重要组成部分。

二、故障维护算法研究

（一）智能体算法维护

从客观的角度上来说，人工智能一直以来都是具有较强的自主时间能力、数学计算能力、信息沟通能力以及环境适应能力的智能体，因此，在分布式发电的配电网系统中，故障管理人员可以对其进行分层掌控，在配电网系统当中通过人工智能技术设置微网、调度中心、分布式发电电源等等，这样可以提高故障维修人员对分布式发电系统的掌控力度，从而更好地解决了分布式发电系统的单一或者复合型故障问题[3]。除此之外，在分布式发电系统模式中有一种比较特殊的代理系统，即母线代理发电系统，该系统主要采用优先搜索的智能机制，可以有效地解决一些连锁故障发生的问题，保障配电网系统的顺利运行。

（二）粒子群算法维护

所谓的粒子群算法主要是指在群体计算的基础上随机搜索，具体来说可以分为以下几个方面：第一，通过二进制的算法对分布式发电配电网系统进行随机计算，分析得出故障策略，该方式主要针对分布式发电中的孤岛运行模式；第二，通过二进制的粒子群算法可以现将该配电网系统简化成为基础的数学模型，再与深度和优先搜索的特点进行进一步地划分[4]；第三，分布式发电的配电网主要有两种不同的类型，一种是开环设计，另一种是闭环设计，粒子群算法可以针对这两种不同的模式进行搜索，此过程中可能会产生大量的解，这会对搜索速度造成一定的负面影响，同时也会容易陷入局部最优解的死循环，因此，此算法的应用范围相对来说较小，还有很大的改进空间。

（三）遗传算法维护

顾名思义，遗传算法主要是指进化算法中的一种，该算法在所有算法中的应用范围最为广泛，该方法主要是模拟生物基因的不断选择、变异、交叉的进化过程，从而得到最优解。在分布式发电配电网的故障恢复中，遗传算法主要可以解决以下几个方面的问题：第一，利用该算法可以有效地解决分布式发电中系统重构的问题，例如将配电网中的环路模拟为基因中染色体的长度，将配电网中环路的开关号模拟为染色体中的基因，从而通过遗传学的算法解决分布式发电的系统重构等相关问题；第二，遗传算法还可以通过建立多个不同目标的分布式发系统的基本模型，当主配电网的电能容量出现不足时，故障维修人员可以通过分布式发电的孤岛运行模式对配电网中相对来说较为重要的电路进行恢复，维持基本的配电网运行状态。

（四）数学优化法维护

分布式发电系统中的故障问题还可以通过数学优化的方式进行有效地解决，具体来说可以从以下几个方面作为切入点进行深度地分析：第一，分支定界，将分布式发电系统分为两个不同的阶段，将对分布式发电中孤岛的运行模式的建立以及合并作为初始规划阶段，再将对分布式发电中孤岛运行模式的分析和调整作为最终规划阶段，通过合理地运用分支定界的数学原理解决配电网系统运行过程中所出现的问题；第二，动态规划，该数学方法可以对分布式发电中配电网中的快速并网起到关键性的作用；第三，求取法，将分布式发电中的孤岛问题转变为数学知识中的求取问题，采用Prim数学计算法对该孤岛运行图进行相应的搜索，将搜索的条件和顺序进行限制，从而得到最优解，解决分布式发电中孤岛运行所产生的问题。

三、结束语

总而言之，现阶段我国的配电网在分布式发电的条件下还存着很多的故障问题，但是相信在相关技术研究人员对其不断地改进和完善下，在不久的将来，我国的配电工程一定会有着更好地发展，为人们提供更加安全稳定的供电服务。

参考文献：

[1]洪海峰.含分布式电源配电网优化重构与故障恢复重构问题研究[D].杭州：浙江大学，2017：157-163.

[2]洪小雨.主动配电网故障恢复重构研究[D].北京：北京交通大学，2014：123-128.

[3]迟吉运.含分布式电源的配电网重构及故障恢复研究[D].上海：上海电力学院，2016：137-142.

[4]王昌照.含分布式电源配电网故障恢复与可靠性评估研究[D].广州：华南理工大学，2015：166-169.