智能配电网自愈控制技术体系框架研究(2)

2.2 支撑层———数据和通信

覆盖整个电网的信息交互是实现电力传输和使用高效性、可靠性和安全性的基础[19]。而且，自愈控制需要采集大量设备(包括一次、二次设备)的状态数据和表计计量数据，对于这种数量大、采集点多而且分散的情况，就需要在开放的通信架构、统一的技术标准、完备的安全防护措施下建立高速、双向、实时、集成的通信系统。高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能配电网的基础，也是迈向配电网自我预防、自我恢复的关键步骤。这样的通信系统建成后，电网通过连续不断地自我监测和校正，应用先进的信息技术，实现其自愈能力，提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平，它还可以监测各种扰动，进行补偿，重新分配潮流，避免事故的扩大。

2.3 应用层

自愈电网各项功能的实现，有赖于在完善电网、电力设备以及数据通信的基础上，应用监测、评估、预警/分析、决策、控制、恢复等技术，实现电网的自我预防，自我恢复。本文从以上6方面阐述智能配电网自愈控制技术体系应用层的功能，各功能模块的关系如图2所示。

具有自愈能力的智能配电网将电网运行状态分为正常状态、预警状态、临界状态、紧急状态和恢复状态。各状态的特征如表1所示，各状态之间的变化关系如图3所示。

2.3.1 监测

智能配电网是一个复杂的系统，按照现代控制理论的观点，要对一个系统实施有效控制，必须首先能够观测这个系统[20]。智能配电网自愈控制重点在于提高电网所有元件的可观测性和可控制性，增强对电力设备参数、电网运行状态以及分布式能源的监测作用，这就对传感与量测技术提出了更高的要求。

1)智能传感器。电气电子工程师学会(IEEE)

在1998年通过了智能传感器的定义，即“除产生一个被测量或被控量的正确表示之外，还同时具有简化换能器的综合信息以用于网络环境的功能的传感器”。也就是说，智能传感器是一种带有微处理器的、具有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能的传感器。智能传感器为自愈配电网的发展提供了敏锐的“神经末梢”。为了实现对智能电网大部分设备实现状态监测，使用的智能传感器必须具有高性价比、尺寸小、工程维护性好、良好的电磁兼容性、智能数据交换接口等特点，易于安装、推广和维护。