1 分布式馈线自动化概述
随着配网用户对供电可靠性要求的提高，新一代配电网自动化系统采用了分布式馈线自动化技术。分布式技术的原理是将保护下放至就地，依靠当地的故障判断，就地完成故障隔离。与集中控制式不同的是，FTU、DTU无需在故障时将过流保护信号传递至配电主站，只需要与相邻的FTU、DTU进行信息传递，就地完成故障处理。配电线路仅由一端电源供电，“手拉手”线路开环运行，在发生相间故障时，仅由一端向故障点提供故障电流。根据是否流过故障电流，可将配电线路划分为故障点上游和故障点下游。根据与故障点相邻与否，进而可将配电线路继续划分为故障点上游非相邻、故障点上游相邻、故障点下游相邻、故障点下游非相邻区域。考虑配电线路存在T接线形式，故障点相邻区域可能有3侧（对于1条T接线的形式）或更多。发生故障时，将故障点相邻各侧的开关跳开即可实现对故障点的精确隔离，因此FTU、DTU仅需要与相邻的FTU、DTU进行通信交换信息即可。发生故障时，故障点上游相邻开关监测到故障电流，发出过流保护信号；故障点下游相邻开关未监测到故障电流。相邻的馈线智能终端互通保护信息，判定故障点位置，将故障点上游相邻开关跳开切除故障电流，进而进行一次重合闸消除瞬时性故障；重合失败后，跳开故障点上下游各侧相邻开关隔离故障点。分布式馈线自动化动作时序如图1所示。
图1 分布式馈线自动化动作时序
2 智能自愈控制技术的关键点
2.1 在线监测
在线监测的主要内容是监测电气量与非电气量。电气量在线监测主要针对电网当中的设备运行状态的监测，包括电压、电流、功率、相角等；非电气量在线监测则主要针对电气设备的介质，包括压力、气体成分、流量、温度等。针对电网设备的在线监测是要实现及时掌握设备的运行状态，找出存在故障隐患的脆弱点，然后采取相应的措施使存在故障隐患的设备下线检修，预防故障发生。
2.2 FSM
FSM即快速仿真与模拟技术，用于配电网则是DFMS。这一技术对于智能配电网自愈控制的预测能力有着极佳的增强效果，同时为其提供数学支撑，并通过实时的软件平台进行数据分析，为管理及决策提供信息依据。
2.3 AMI
AMI即高级量测系统。这一技术是AMR自动抄表技术的延伸。通常，典型的MA工包括数据收集、网络通信、回程传输单元、智能表计、数据管理等系统。将AMR与DMS（配电管理系统）结合起来在智能电网蓝图当中占据着重要的地位，有利于提高电网运行效率，实现优化资源的配置。
2.4 配电网重构
配电网普遍的特点在于两个方面：开环和闭环。分段开关在电网当中有很多，而联络开关相对来说数量较少。分段开关一般用于隔离故障，通常保持常闭状态；联络开关则用于选择供电路径，通常保持常开状态。配电网重构则是在满足一定条件（节点电压、容量、网络辐射）的情况下，为实现一定的目的（如提高供电质量、消除线路过载等）采取的措施及调整开关的闭合与网络拓扑结构。
2.5 微网及需求侧管理
微电源与负荷集合成微网，前者为系统供电和供热，主要通过电力电子元器件实现能量的转换。相比于常规分布式能源，微电源灵活性更高，能保持单一集成系统的正常运行，而且对用电高峰期的电网压力有较好的减轻作用，能够合理调配电力，实现能源利用率的提高，同时还能减少对环境的破坏，在DSG的自愈控制当中起着基础性的作用。DSMC需求侧管理，DSMC是在行政措施或激励措施下，确立资源配置优化、节能降耗、提高电网安全的目的，针对用电方式进行优化，以便提高用户侧（即需求侧）的用电效率。其基本手段是通过高效设备的改造、节能建筑、改变用电方式。需求侧管理在自愈控制技术当中是实现用户侧与供给侧（即电网）互动的重要手段，是自愈控制技术的关键技术之一。
3 控制技术
3.1 高级配电自动化技术
在配电网控制管理中，高级配电自动化技术是实现电能智能分配的关键，通过应用高级配电自动化技术，能有效实现配电自动化。配电自动化系统的系统性很强，且复杂性比较高，其能对数据流进行有效控制和管理，使配电网能实现自愈功能，从而保障供电质量，提高配电可靠性和稳定性，尽量减少配电运行费用。
3.2 智能微网技术
微网技术是一种综合性技术，是可再生能源发电技术、电力电子技术、储能技术以及分布式发电技术的集合。同时，通过技术还能构成多个分布式发电系统，从而保障电能供应可靠性。通过有效的控制措施，能实现并网运行，同时还能脱离主网，实现孤立运行，并能使两种模式能随意切换。在微网中应用智能化技术，包括计算机技术、电力技术、控制技术以及通信技术，能有效实现微网智能化，从而更好地满足新时期电网运行的需要。电网运行在智能微网的支持下，能有效实现配电网自愈，保障配电网的正常运行。
3.3 高级量测技术
高级测量技术是自动抄表技术的高级发展，不仅能有效实现电能自动采集、分析和计费功能，还能有效实现带时标测量数据的双向通信，同时其还具备停电报告读取功能。在通信网络运行过程中，如果发生故障问题，则故障网络能自动重构，确保配电网正常运行。高级测量体系的通信结构有两种：广域通信结构和本地局域网。在智能电网构建过程中，高级测量体系以及配电管理系统至关重要，通过将二者相结合，能有效提高资源配置效率。
3.4 需求侧管理技术
需求侧管理指的是在行政或诱导措施下，采用有效措施优化配电方式，提供供电水平的用电模式，通过应用需求侧管理技术有效保障电网运行安全性，提高用电管理水平。无论电网处于正常运行状况下，还是处于非正常运行状态下，通过应用需求侧管理技术，都能促进电力用户与电网的有效互动，从而实现配电网自愈。由此可见，在智能电网中加强需求侧管理至关重要。
4 控制策略
4.1 系统构建
自愈系统控制的实施，不仅需要智能调度的控制决策，还需要智能化变电站、微网和负荷管理等执行系统；为了实现自愈功能，还需要采用先进的智能化调控设备。智能自愈性分布式馈线自动控制主要体现在两点：电网架构和信息架构。前者为自愈功能实现的重要基础，而后者则为保障自愈功能的重要保障。在智能自愈性分布式馈线自动化控制方面，对于信息的要求较高，不仅需要确保信息的时效性，还必须保证信息的安全性和可靠性。根据功能结构不同，可将自愈控制系统分为3个层次：支持层、执行层和决策层。为了有效实现配电网的自愈功能，3个层次必须相互协调和配合，确保分工明确，协调合作。其中，支持层的作用是满足自愈功能对于电网架构的要求，为电网自愈功能的实现提供必要的电力设备；执行层的主要作用是接受本地电力信息，并提供决策指令，从而更好地辅助配网运行；决策层能通过应用执行层的监视功能对电力信息进行采集和控制，并对电网运行风险进行有效评估，准确定位故障发生位置。
4.2 自愈实现方式
配网的自愈功能需要完善的通信体系支持，因此必须保证通信体系配网信息的准确性，测量信息有很多种，需通过应用多种测量技术所得。
为了有效实现配网自愈，必须保证预防控制功能的有效实现，而预防控制功能的实现必须依靠风险预警、评估以及运行优化。其中，通过风险评估能为自愈功能的实现奠定基础，通过对采集所得信息进行有效分析，能对配电网进行短路计算和潮流计算，并通过对所得结果进行预测，对电网运行中的故障问题进行预判；另外，通过应用可视化技术，能有效展示出电网运行的薄弱环节，并结合电网运行实际需要提供电网运行优化方案。自愈系统可根据风险评估所得结果进行智能预警，并优化电网运行。在自愈功能的支持下，能有效提升电能质量，从而对电网运行进行优化控制，提高电网运行水平，保证供电质量。此外，在配网自愈功能中，智能预警也十分关键。通过智能自愈能对电网运行中的隐患问题进行有效定位，为配网自愈功能的实现提供重要依据。在配网自愈方面，异常处理功能也至关重要，异常处理是由多个模块所组成的，包括故障定位、隔离以及分布式电源接入等。通过故障定位、异常处理等，能对故障问题的产生原因及逆行快速分析，然后结合生产系统计划检修内容准确定位故障问题，并有效隔离故障区，快速解决故障问题，恢复正常供电。
5 结语
综上所述，智能配电网的自愈功能至关重要。配电网的自愈功能能有效配电稳定性和可靠性，从而保障为电力用户正常供电。现如今，科学技术发展迅速，配电网的自愈功能也在逐渐发展和完善，在提升智能电网建设水平方面发挥着十分重要的作用。
参考文献
[1]高孟友．智能配电网分布式馈线自动化技术[D]．济南：山东大学，2016.
[2]王郁垒．分布式配电网自愈控制技术研究与实现[D]．南京：东南大学，2016.
（作者王俊融系贵州电网有限责任公司电力科学研究院工程师）
