網絡控製在變配電係統中的應用研究
信息技術
作者：宋雷
【摘 要】隨著社會經濟的快速發展，電力事業發展的越來越好。變配電網是電力係統的重要構成部分，而網絡控製在變配電係統中有重要地位，這些因素促使智能配電網成為發展的必然方向。變配電係統是進行網絡優化運行的主要工具，對它的研究和開發有著深遠的意義。因此，本文著重對網絡控製在配電係統中的應用進行分析和闡述。
【關鍵詞】網絡控製；智能配電；網絡重構
1.前言
網絡控製的廣泛應用提高了變配電係統的安全、可靠、穩定運行的水平，減少了操作工人的工作量，加快了變電所發展的整體步伐。由於人們對電力的大量需求，電力消耗在不斷上升，因此要降低網絡損耗，保證供電質量、提高電網運行效率是很有必要的。
2.網絡控製在配電係統的分析及意義
智能網絡控製可分為兩個部分，第一部分要實現正常情況下的自動調整故障；第二部分是在故障情況下可以自動恢複。網絡控製已經廣泛應用於配電係統，從而促進了配電係統智能化，不僅實現了數據資源共享，還提高了變電站的經濟效益。與此同時，還要關注變電站綜合自動化係統中存在的特殊問題，否則會製約產品的性能和電力自動化。網絡控製讓電力係統節能減排的目標成為現實，更加有利於資源的節約和綠色生產，為構建和諧社會發揮積極作用。[1]
3.配電網絡拓撲分析及其潮流計算
3.1配電網拓撲結構分析
隨著用戶對用電量的增大，導致配電網處理分析數據量大大增加，網絡拓撲結構變得越來越複雜，使得管理人員工作量非常大。由於配電網絡的信息量大，需要準確地反映在計算機上，並且能夠穩定有序的存儲，以達到配電數據的準確地分析處理。計算機中存儲結構具有多樣性，目前針對配電網的拓撲分析的方法有兩種，一種是鄰接矩陣法主要應用於主幹線的分析，另一種是樹搜索法。
3.2配電網的潮流計算
配電網的潮流計算是根據已有的配電網網絡接線和其他已知條件為基礎，主要計算內容有三部分，首先是網絡中各自的功率分布；其次是它們的功率損耗；最後是計算未知的節點電壓。配電網絡潮流計算是配電網絡優化的必備條件，對網絡重構、故障會發也有很重要的影響，其處理的能力、穩定性和反應速度直接決定著配電網自動化功能的運行情況。配電網絡與高壓輸電在本質上有很大的差別，配電網絡呈輻射狀，當處於正常運行情況下是開環的，在故障發生換負荷變化時才會表現出短暫的環網狀態。[2]
3.3配電網潮流計算主要方法
從分支線處理能力、雙電源處理能力、收斂階數及穩定性等方麵綜合分析配電網，把配電網潮流計算方法主要分成三大類，第一類方法是母線類算法，它無需特殊處理，作為PV結點無須改變計算模型，收斂階數為一階方法，具有很良好的穩定性。第二類方法是回路法、基於支路電流的前推回代法和基於支路功率的前推回代法，它們分支線需進行特殊處理，不可以直接處理，收斂階數為一階方法，采用疊代聯絡線潮流，具有穩定性較好的特點。第三類是牛頓拉夫遜算法，計算時無須特殊處理，作為PV結點不用改變計算模型，二階方法，對初始值敏感度高。
4.電站二次係統的控製策略
當實際運行時常常要取決於變電站現場的狀況，有的時候不能取得預期效果。普遍的看法是：以原有設備的基礎為前提，著重進行改進計算機管理功能，根據變電站的實際大小匹配相應的容量，設置在變電站主要控製室裏；將站內所有設備的運行狀態（主變壓器、電壓互感器、相應變送器）通過電纜傳輸到微機主要裝置進行數據的處理分析，並與調度端的主計算機取得通信。這樣就建立了集中式控製係統。目前，這種設計方法在變電站綜合自動化應用中還很普遍存在，同時也被用作變電站擴建的一種思想。但是這種集中式控製係統存在很多弊端，例如，前期資金投入多、基礎工程量大、電纜用量多、易出現係統崩潰、易受幹擾、精度低等。不能達到無人化，小型化，安全性高的應用目標。由此可見，應該采用分布式控製係統，把整個運行過程的控製和管理分開，當某一部分發生意外時，彼此之間互不影響。可以通過多台功能不同的計算機控製完成，保證每個設備都配有智能終端，並且就安裝在旁邊，人與機器通過無線通信傳遞信息。[3]