智能配電網(wǎng)分布式控制研究摘要隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求越來越高。配電網(wǎng)作為最終用戶電力系統(tǒng)的最后一環(huán)，直接影響供電質(zhì)量。另一方面，大量分布式能源(CDER)接入配電網(wǎng)，使配電網(wǎng)成為一個雙向能量流動的主動網(wǎng)絡。分布式能源輸出的分散性和間歇性增加了配電網(wǎng)的潮流和電壓波動。這給配電網(wǎng)的保護控制和運行管理帶來了新的挑戰(zhàn)，迫切需要新的控制方法。 本文研究了智能配電網(wǎng)分布式控制的基本理論和關鍵支撐技術，總結了分布式控制在智能配電網(wǎng)中應用的基本概念。智能終端設備。一種能夠支持分布式控制應用的配電終端，自動識別配電網(wǎng)的實時拓撲，利用UDP協(xié)議傳輸GOOSE(GeneralObjectOrganizationEvent)實時數(shù)據(jù)傳輸模式報文(稱為GOOSEoverUDP傳輸模式)，解決分布式控制實施中的兩個關鍵技術問題。以分布式控制在配電網(wǎng)保護中的應用為例，針對傳統(tǒng)配電網(wǎng)電流保護速度和選擇性難以平衡的問題，提出了一種廣域阻塞分布式電流保護算法。主要研究工作和創(chuàng)新成果如下:總結了分布式控制在智能配電網(wǎng)中應用的基本概念和控制方法。定義了控制任務和控制范圍。啟動控制任務有三種方式:周期調(diào)用、事件觸發(fā)和遠程命令。控制方式有兩種:協(xié)同控制和代理控制。分析了不同控制任務啟動模式和控制工作模式的特點和適用場合，為分布式控制的研究奠定了理論基礎。本文的研究成果對促進分布式控制的研究和應用，豐富配電網(wǎng)的控制方法，促進智能配電網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。關鍵詞：智能配電網(wǎng);分布式控制目錄TOC\o"1-3"\h\u31538第1章緒論 第1章緒論本章介紹了課題的研究背景和意義，總結了分布式控制技術的發(fā)展，并介紹了拓撲識別技術和實時數(shù)據(jù)快速傳輸技術這兩項與實現(xiàn)分布式控制相關的關鍵技術的研究現(xiàn)狀。最后，總結了本文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點。1.1課題背景及意義隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求越來越高。配電網(wǎng)是最終用戶電力系統(tǒng)的最后一環(huán)，直接影響供電質(zhì)量。目前，我國供電可靠性與發(fā)達國家仍有一定差距:2014年，我國10kV城市用戶年平均停電時間約為2.59小時，農(nóng)村用戶約為5.72小時(據(jù)國家能源局和中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計)。歐洲國家低壓用戶年平均停電時間約為1小時，美國約為1.67小時，新加坡和日本甚至不到0.17小時。隨著全球能源短缺和環(huán)境保護的迫切需要，分布式能源(如太陽能、風能、儲能等。)大量接入配電網(wǎng)，配電網(wǎng)成為雙向能量流動的主動網(wǎng)絡。一方面，配電網(wǎng)的運行方式可以更加靈活，可以提高供電可靠性，提高電能質(zhì)量和設備利用率，降低備用容量；另一方面，分布式能源輸出的分散性和間歇性意味著電網(wǎng)的運行。挑戰(zhàn)使配電網(wǎng)的保護、控制和運行管理更加復雜，現(xiàn)有的保護和控制技術無法滿足分布式能源的大規(guī)模接入。智能配電是智能電網(wǎng)發(fā)展中最受關注的領域，它涉及傳統(tǒng)配電自動化系統(tǒng)的建設和分布式能源的高密度接入控制。因此，配電系統(tǒng)的智能化研究迫在眉睫?？刂葡嚓P技術主要包括配電系統(tǒng)智能終端技術(支持即插即用)、先進的配電自動化技術(如配電網(wǎng)廣域測控系統(tǒng)、分布式控制技術、配電網(wǎng)主動配電網(wǎng)保護和故障自愈)和配電系統(tǒng)智能調(diào)度技術。目前，電力生產(chǎn)和配電架構主要是集中式電網(wǎng)系統(tǒng)架構。隨著分布式能源向電網(wǎng)的滲透，未來的智能電網(wǎng)將從嚴格的集中式電網(wǎng)架構向更加分布式的模式過渡。傳統(tǒng)的控制方式有就地控制和集中控制:就地控制方式只利用設備安裝位置的信息，實現(xiàn)簡單，動作迅速，但使用的信息有限，控制性能差且不完善；基于主站的集中控制模式可以利用全局信息優(yōu)化控制性能，但涉及環(huán)節(jié)多，響應速度慢。解決問題的方法是采用基于對等通信的分布式控制方法。分布式控制不僅可以利用多個站的測量信息提高保護和控制性能，還可以避免主站集中控制帶來的長時間通信和數(shù)據(jù)處理延遲。問題目前，關于分布式控制在智能配電網(wǎng)中的應用已經(jīng)有了一些研究，但還沒有形成系統(tǒng)的基礎理論。目前，對于什么是智能配電網(wǎng)的分布式控制，還沒有明確的概念和合適的控制策略。一些關鍵技術問題尚未解決。未來，電力系統(tǒng)及其部件(特別是有源配電網(wǎng)和微電網(wǎng))的管理和運行需要新的先進的控制功能，如自動網(wǎng)絡拓撲。為了支持和實現(xiàn)系統(tǒng)不同層次的智能控制功能，需要將控制功能集成到相應的自動化解決方案、智能電子設備和電力元件中，相應的自動化系統(tǒng)和元件控制器(如配電終端和控制器)具有以下關鍵特性:靈活性、適應性、可擴展性、本地控制自治、分布式控制和開放接口，使未來的電網(wǎng)可以像能源互聯(lián)網(wǎng)一樣運行，DER可以實現(xiàn)。為了實現(xiàn)上述功能，有必要研究通過智能終端(如配電終端、分布式能源控制器等)自動識別配電網(wǎng)拓撲結構的方法。計算機、通信和自動化技術的進步在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用，顯著提高了電力系統(tǒng)的魯棒性和可靠性，成為未來智能電網(wǎng)大規(guī)模分布式能源有效集成的有力支撐。智能電網(wǎng)的通信系統(tǒng)必須具有可擴展性、高可靠性、安全性和良好的通信性能。通信體系結構在支持分布式控制系統(tǒng)的實現(xiàn)中起著主要作用，因為分布式控制算法嚴重依賴于通信體系結構，并且通信系統(tǒng)需要在物理設備之間收集和交換控制信號。由此可見，消息的實時性是影響分布式控制性能的關鍵因素。因此，有必要研究一種適用于智能配電網(wǎng)分布式控制的快速實時數(shù)據(jù)傳輸技術。1.2配電網(wǎng)電流保護研究現(xiàn)狀1.2.1傳統(tǒng)的配電網(wǎng)電流保護通常采用三級電流保護，屬于就地控制方式。由于只使用局部電流測量信息，上、下保護裝置通過電流整定和動作時限相互配合，配電網(wǎng)中上、下保護裝置測得的短路電流值很小。因此，保護動作的選擇性只能通過時差的協(xié)調(diào)來保證。但如果采用出線斷路器一段的保護動作，當變電站附近的配電變壓器發(fā)生故障時，就會跳閘。采用二段或二段保護解除故障，會導致短路電流持續(xù)較長時間，威脅變電站主變壓器的安全。因此，很難兼顧保護的選擇性和快速動作。隨著供電質(zhì)量的提高，對配電網(wǎng)繼電保護提出了更高的要求。隨著分布式電源的大量接入，配電網(wǎng)已經(jīng)成為故障電流雙向流動的有源網(wǎng)絡。國家的保護帶來了新的挑戰(zhàn)。分布式發(fā)電提供的短路電流改變了配電網(wǎng)的短路電流水平和分布特性，會導致傳統(tǒng)保護失效和誤動作。因此，有必要研究配電網(wǎng)保護的新原理和新技術，以滿足配電、大規(guī)模電力接入和高滲透的需要。1.2.2近年來，隨著通信、計算機、智能控制和電力電子技術的快速發(fā)展，保護裝置可以方便地從多個站獲取和處理信息，快速可靠地檢測故障元件，發(fā)展高性能配電網(wǎng)。保護提供了一個很好的實現(xiàn)方式。分布式電流保護作為一種新的繼電保護技術，是配電網(wǎng)保護研究的熱點。它基于對等通信網(wǎng)絡。保護裝置收集并處理本地站和其他相關站的測量值?？刂菩畔⑹且环N保護方法，它做出保護控制決策，并直接向受控開關發(fā)送跳閘命令。上級保護裝置可以與線路上的其他保護裝置通信，獲取下級保護裝置的過流檢測結果，從而判斷故障是否在其保護范圍內(nèi)，實現(xiàn)選擇性快速動作，解決傳統(tǒng)電流保護多級保護造成動作延時長的問題。本文的主要研究工作和創(chuàng)新成果如下:總結了分布式控制在智能配電網(wǎng)中應用的基本概念和控制方法。定義了控制任務和控制范圍，控制任務的啟動方式有三種:周期調(diào)用、事件觸發(fā)和遠程命令。控制方式有兩種:協(xié)同控制和代理控制。分析了不同控制任務啟動模式和控制工作模式的特點和適用場合，為分布式控制的研究奠定了理論基礎。本文的研究成果對促進分布式控制的研究和應用，豐富配電網(wǎng)的控制方法，促進智能配電網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。第2章智能配電網(wǎng)分布式控制與廣域測控系統(tǒng)本章對就地控制、集中控制和分散控制方式進行了比較，指出分散控制方式是未來配電網(wǎng)快速保護和控制的首選方式。闡述了分布式控制應用的相關基本概念，總結了分布式控制應用的啟動方式和控制方法，分析了控制任務的不同啟動方式和控制工作方式的特點及適用場合。應采用分布式控制方法。它是基于智能配電網(wǎng)廣域測控系統(tǒng)實現(xiàn)的。2.1概述隨著分布式能源普及率的不斷提高和用戶對供電質(zhì)量要求的逐步提高，配電自動化控制系統(tǒng)(DA)的性能要求越來越高。傳統(tǒng)的集控模式對主站的依賴性很高，單點故障可能導致整個系統(tǒng)癱瘓，造成通信性能瓶頸，處理速度需要處理整個站的信息。本地控制模式只使用本地信息，控制性能并不完美。為了解決大型分布式設備的控制問題，除了動態(tài)負載訪問這一基本挑戰(zhàn)外，分布式控制已經(jīng)成為研究熱點。在集中控制下，各配電終端設備采集并處理相應監(jiān)控開關柜的模擬量和開關量信息，并通過通信網(wǎng)絡傳輸處理結果。它被傳送到控制中心?？刂浦行牡闹髡咎幚硭胁杉慕K端信息，根據(jù)主站的算法做出控制決策，然后通過通信網(wǎng)絡向終端設備發(fā)送控制命令。終端執(zhí)行開關跳閘或合閘并收到命令后，EMS中饋線自動化集中控制和電壓無功優(yōu)化控制均為集中控制方式。該方法由主站集中決策，利用綜合信息獲得最優(yōu)控制結果?？刂浦行闹髡拘阅芤髽O高，通常需要雙機或多機備份。對于保護和一些對實時信息交換要求較高的控制應用，響應速度難以保證。本地控制模式僅使用本地測控信息和配置方案進行控制。例如，重合器-分段器協(xié)調(diào)饋線自動化和傳統(tǒng)的三級電流保護屬于就地控制方式。這種方法處理速度快。它不依賴于通信網(wǎng)絡，但在配電網(wǎng)中，由于開關級聯(lián)多、供電半徑短、運行方式多變，很難協(xié)調(diào)配電網(wǎng)的保護設置。在本地控制模式下，控制策略通常是在配置時設定的，因此靈活性差。適用于簡單配電網(wǎng)和正常運行模式。分布式控制不依賴于控制主站，利用智能配電終端(STU)通過對等通信網(wǎng)絡與相鄰交換機的STU交換信息，完成智能電力的控制任務，如分布式饋線自動化系統(tǒng)。該方法不僅具有本地控制響應速度快的優(yōu)點，而且具有完善的集中控制性能。與集中式控制相比，分布式控制增加了可擴展性，方便了系統(tǒng)資源的訪問和退出。控制方式的結構圖如圖2-1所示。圖2-1幾種控制方式的結構簡圖智能配電網(wǎng)中控制應用范圍的邊界通常是變電站的中壓母線，可以是饋線，也可以是有連接關系的饋線組(關聯(lián)饋線組)?？刂乒?jié)點的數(shù)量不會太大。只要能保證STU交換的實時數(shù)據(jù)(傳輸延時小于10ms)，基于分散控制的操作可以在100ms內(nèi)完成跳閘或其他控制命令，滿足快速性要求?？刂葡到y(tǒng)簡單，算法易于設計。因此，分布式控制模式特別適用于配電網(wǎng)。2.2分布式控制2.2.1幾個有關的定義分布式控制3是指一種自主控制方法，其中通過對等通信網(wǎng)絡交換測量和控制信息并做出獨立決策。為了便于問題的描述和分析，定義了配電網(wǎng)中分布式控制應用的相關概念:控制節(jié)點是指由配電網(wǎng)絡中的單個配電裝置或由配電線路連接的多個配電裝置組成的組合配電設施。電力變壓器、配電站(室)等。配電線路出線斷路器所在的高/中壓變電站也可視為一個站。在圖2-2中，K11是站，RMU21也是站。監(jiān)控由安裝在配電網(wǎng)中的執(zhí)行。一個STU可以同時監(jiān)控一個站(圖2-2中K13架空線路開關站和RMLJ52環(huán)網(wǎng)柜站)或多個站(圖2-K43、K44、K45、K46、圖2)。圖2-2關聯(lián)配電線路電氣段(ES)，在配電網(wǎng)中，由相鄰電氣開關包圍的饋線稱為電氣段。ES指一個饋線段或幾個相連的饋線段，不包括其他遙控開關。ES是可以從配電網(wǎng)遠程隔離的最小配電區(qū)域。如圖2-2所示，假設圖中所有開關都可以遠程控制。如果故障ES脫離系統(tǒng)，其他ES恢復供電，停電面積最小。FA應用中的故障定位功能是找出故障ES。相鄰開關是指可以在同一電氣部分遠程或自動控制，并可以在STU中靜態(tài)配置的其他相鄰開關。如圖2-2所示，如果每個開關都可以遙控，那么K11的相鄰開關是K12，K15}K12是K11，K15和K13，K16。如果一個開關沒有配備控制裝置，不能遠程控制，則該開關可視為一個線段。如圖2-2所示，如果開關K12不能遙控，則認為K11的相鄰開關為K13、K15、K16，K12的拓撲信息存儲在直接電氣連接的開關監(jiān)控設備中。連接(如K11、K13或K15、KI6顯示器)。相關電氣部分是指與開關相關的電氣部分。如圖2-2饋線，電源開關K11的R-ES為ES(KII，K12，K15)，段開關K12的R-ES為ES{K1I，K12，KI5)和ES(K12，K13，K16)。與專家系統(tǒng)相關聯(lián)的所有交換機統(tǒng)稱為專家系統(tǒng)的邊界交換機，并且專家系統(tǒng)至少有一個邊界交換機。如圖2-2所示，KI1、K12、K15為ES(KI1、K12、K15)、K12、K13、K16ES的邊界開關(K12、K13、KI6、K1S的邊界開關為ES(K15、I)邊界開關。當一個專家系統(tǒng)發(fā)生故障時，需要斷開該專家系統(tǒng)的所有邊界開關才能實現(xiàn)故障隔離。饋線有兩種含義:一種是靜態(tài)的(也稱設計狀態(tài))，是指配電網(wǎng)規(guī)劃設計過程中的運行狀態(tài)。此時，接觸開關是固定的，并在設計時指定。另一種是動態(tài)的，隨著配電網(wǎng)運行方式的變化而變化。在中壓配電網(wǎng)中，變電站和開關站的出口開關(電源開關)通常用作電源，負載、聯(lián)絡開關(不同位置的分段開關)和分布式電源是終端饋線。電線被稱為饋線。饋線具有分段、連接和分支的結構特征。區(qū)段是一組常閉的區(qū)段開關，它將長距離饋線分成幾個區(qū)段，以縮小故障范圍。通過常開觸點開關將一個饋線與其他饋線相連，可以提高供電的可靠性。為了滿足負荷的需求，通常從主線引出許多支線。由于配電網(wǎng)結構和運行狀態(tài)的變化以及分布式能源的融入，配電網(wǎng)的潮流和供電方式隨著電網(wǎng)運行方式和饋線結構的變化而變化，并相應更新。因此，需要明確饋線的邊界:一條饋線不能跨越電壓等級，可以經(jīng)過開關站、環(huán)網(wǎng)柜、封閉段開關，包含多個支路，但可以以常開接觸開關或負荷結束。包含DER的網(wǎng)格連接點。當網(wǎng)格結構改變時，它基于交換機的更新的實際狀態(tài)。如果合上聯(lián)絡開關，配電網(wǎng)成為閉環(huán)運行方式，將原來的兩條饋線合二為一。饋線也可以被認為是由一系列閉合開關連接的一組電氣段。圖2-2中，給料機的給料機1由ES(K11，K12，K15)，ES(K12，K13，K16)，ES(K13，K14，K17)，ES{K15，one)和ES(K17，one)組成。如果開關K34閉合，饋線3和饋線4合并成一條饋線。關聯(lián)饋線組是一組具有接觸關系的饋線。為了提高供電可靠性和容量利用率，一條饋線通常通過聯(lián)絡開關與其他饋線相連。如圖2-2所示，它通過接觸開關K14和K16與饋線4和饋線2通信，并相互提供它們。為了便于分析和算法設計，配電網(wǎng)中的開關按其位置和功能分為四類:終端開關、分段開關、分布式并網(wǎng)開關、變電站出線開關(也稱電源開關)。)。如圖2-2所示，K15和K17是終端開關。這個開關只有一端可以追溯到電源開關；K12、K13、K14、K16為分段開關，分段開關兩端均可追蹤。電源開關，其中分位數(shù)K14和K16為接觸開關；K44和K58是分布式電源的并網(wǎng)開關，需要孤島保護應用。如果把分布式發(fā)電看成變負荷，那么分布式發(fā)電就可以看成與變負荷相連的并網(wǎng)開關。KII是電源開關。開關設備是一種雙端元件，有兩個用于分段開關或終端開關的電阻元件，只有一個用于電源開關的電阻元件。2.2.2控制任務與控制作用域控制任務是指具有完整功能目標的控制應用程序。根據(jù)需要運行的配電設備數(shù)量，配電網(wǎng)的控制任務可分為單臺設備運行任務和多臺設備運行任務:單機運行任務，簡稱單機運行任務，是指只需運行一臺配電設備的任務，如分布式孤島保護任務，只需運行一臺并網(wǎng)開關。多設備運行任務，簡稱多運行任務，是指需要運行兩臺或兩臺以上配電設備的任務，如分布式電流差動保護，需要在故障邊界斷開開關的電氣部分；分布式FA要求打開故障電氣段的邊界開關，閉合出線斷路器和接觸開關，以恢復對非故障電氣段的供電?？刂迫蝿沼蒘TU完成。為了便于任務分配，一個控制任務可以分解成幾個子任務。以團隊任務為例，可以分解為故障定位隔離任務和電源恢復任務；故障定位和隔離任務由與故障電氣部分相鄰的開關處的STU完成，電源恢復控制由出線斷路器和接觸開關控制。涉及特定控制任務(應用)的站點稱為相關站點，涉及的STU稱為相關STUa，參與分布式控制應用的站組成的區(qū)域稱為控制區(qū)域，可能是電氣部分。它也可以是一個進紙器或關聯(lián)的進紙器組。比如在分布式故障定位和隔離應用中，一個ES就是一個控制范圍，如圖2-2，ES{K12，K13，K16)；在功率回收的應用中，控制范圍通常是關聯(lián)的饋線組，如圖2-2中的饋線5；在直跳分布式電源島保護的應用中，控制范圍通常是從并網(wǎng)開關到電源開關的饋線。如圖2-2所示，K44-K43-K410中完成了一個分布式控制應用，控制范圍內(nèi)的控制節(jié)點需要其他站點信息的支持才能進行決策。為控制節(jié)點提供信息支持的區(qū)域稱為控制協(xié)作域。如圖2-2所示，如果故障發(fā)生在ES(K43、K44、K45、K46)，當恢復分布式電源時，幾個相鄰的電氣段ES(K14、K46)、ES(K41、K41、K42、K43)、ES(K44)和ES（K34、K45）的控制節(jié)點協(xié)同工作。2.2.3控制的啟動控制啟動，也稱為控制啟動，是指分布式控制應用由STU啟動的情況。特定的保護或控制應用稱為控制應用，如分布式FA應用、電流保護應用、孤島保護應用等。控制應用程序的啟動模式可以從定期調(diào)用、事件觸發(fā)或遠程命令中選擇:1}定期調(diào)用，STU根據(jù)設置的時間段啟動控制應用程序運行。比如PLC的工作模式就是周期掃描模式。2)當事件被觸發(fā)時，現(xiàn)場設備檢測到一個本地事件(如開關位移或模擬超限)，或從相關現(xiàn)場的現(xiàn)場設備接收事件信息，然后啟動控制應用程序。前者的一個例子是分布式電流保護。在檢測到本地過電流信息后，司徒激活電流保護。后一個例子是分布式孤島保護。司徒收到上游開關跳閘信息后，啟動孤島保護。3}遠程命令，主控制單元從主控制單元如主站或其他主控制單元接收命令，以啟動控制應用。例如，變電站出口斷路器的STU收到故障隔離成功的消息后，啟動本地斷路器的電源恢復操作，并向接觸開關STU發(fā)送命令。接觸開關STU收到命令后，啟動接觸開關的電源恢復操作。遠程啟動和事件觸發(fā)啟動的區(qū)別在于，前者在收到命令后直接啟動，后者需要對收到的信息進行處理，判斷后決定是否啟動。如果把遠程命令也看作一個事件，那么遠程啟動就是一種特殊形式的事件觸發(fā)啟動。觸發(fā)啟動具有自主決策、快速響應、合理利用STU數(shù)據(jù)處理和通信資源等優(yōu)點。應優(yōu)先選擇分散控制應用操作的啟動模式。2.2.4控制方法在分布式控制應用中，作出控制決策或發(fā)出控制命令的單元稱為主控單元。對于具體的控制任務，分布式控制方法根據(jù)參與決策的主體數(shù)量可分為協(xié)同控制和代理控制。對于合作控制，有兩個或更多的主STU。主STU處理本地測量信息和來自相關STU的測量和控制信息，并做出控制本地或相關配電設備的決策。例如，在分布式電流差動保護的應用中，線路電氣段邊界的STU根據(jù)本地故障電流測量相量和接收到的其他端子的故障電流測量相量來判斷是否需要跳閘。主從控制是指在一個控制任務的范圍內(nèi)，由一個STU充當主STU，收集和處理相關站的測控信息，做出控制決策；作為從站的其他站與主站通信，并將運行信息發(fā)送給本地配電設備，并根據(jù)主站的控制指令操作本地配電設備。例如在FA應用中，變電站出口斷路器處的STU采集并處理來自相關站的故障檢測和倒閘動作信息，并進行故障定位、故障隔離、電源恢復等操作。單一操作任務只操作一臺配電設備(如分布式孤島保護)，適合主從控制。對于多操作任務(如團隊)，可以同時使用協(xié)同控制和主從控制。協(xié)同控制具有傳輸數(shù)據(jù)少、控制響應速度快的優(yōu)點，但每個STU都有較高的數(shù)據(jù)處理能力；當有更多的大師時，任務分解和算法設計可能會變得更加復雜。主從控制對從STU的數(shù)據(jù)處理能力要求相對較低，控制算法更容易設計；由于主從STU只交換數(shù)據(jù)，可以采用點對多點串行通信；缺點:數(shù)據(jù)傳輸量大，控制響應慢。在DCS中，如果配電設備的控制決策不是由本地STU做出的，而是由控制范圍內(nèi)其他站的STU做出的，稱為代理控制模式；代替其他站點的STU做出控制決策的STU稱為控制代理或代理STU。對于主從控制模式的DCS，控制范圍內(nèi)所有配電設備的控制決策都是由主控STU做出的，主控STU為代理控制模式，主控STU為控制代理。在傳統(tǒng)的DAS中，通常使用電子配電站來控制配電區(qū)域的開關，實現(xiàn)FA。由于電子配電站不依靠主站完成團隊功能，因此這種實現(xiàn)可以看作是一種采用主從控制方式的分布式控制應用。電子配電站是一個專門設計的具有強大數(shù)據(jù)處理能力的裝置。是負責配送區(qū)STU和FA的控制代理。通過部署電子配電站等控制代理，可以使控制系統(tǒng)的結構和控制層次越來越清晰，有利于簡化控制算法的設計。由于可以使用傳統(tǒng)的配電終端和點對點串行通信，因此特別適合在傳統(tǒng)的DAS中實現(xiàn)分布式控制。

結論與展望總結了分布式控制的基本概念和控制方法，可作為建立分布式控制技術體系的不確定性依據(jù)。提出的通過智能終端逐步查詢自動識別配電網(wǎng)拓撲的方法可以解決分布式自主控制問題。技術問題。所提出的配電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)傳輸方法能夠滿足分布式保護和控制應用對實時通信的要求。提出的廣域閉鎖分布式電流保護算法能夠適應配電線路結構的變化，并兼顧保護動作的速度。流動性和選擇性。本文的主要結論和研究成果如下:l)分布式控制具有現(xiàn)場控制速度快、信息全面、集中控制性能完善等優(yōu)點，是電力系統(tǒng)控制技術的發(fā)展方向。配電網(wǎng)的控制范圍通常以變電站的中壓線路為界，涉及的站數(shù)較少?？刂频捻憫俣瓤梢詽M足100ms以內(nèi)的要求，特別適合分布式控制。2)配電網(wǎng)的拓撲結構可以通過STU逐步查詢法獨立識別。本發(fā)明能夠支持分布式自主控制的實現(xiàn)，分布式控制應用軟件靈活性好，易于設計，能夠適應配電網(wǎng)絡結構的變化，支持終端即插即用和多主機應用。3)實時消息可以通過UDP以GOOSE模式傳輸。該方法具有配置簡單、可編程性好、設備通用性好等優(yōu)點。它可以滿足分布式控制應用對廣域網(wǎng)中保護和控制命令快速傳輸?shù)囊蟆?)通過編程將鏈路傳輸延時和STU的內(nèi)部處理延時分開，不需要終端設備精確定時，經(jīng)濟實惠。從GOOSE對UDP數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r測試結果可以得出以下結論:①傳輸延遲隨著消息長度、交叉節(jié)點數(shù)量和后臺流量的增加而增加。②通過UDP消息為GOOSE設置服務質(zhì)量可以顯著降低傳輸延遲，使分發(fā)更加集中。在各種影響因素下，GOOSE對UDP實時報文的傳輸延遲不大于Oms，滿足分布式控制對數(shù)據(jù)傳輸速度的要求。5)廣域閉鎖分布式電流保護算法能夠滿足保護動作的選擇性和快速性要求。該算法可應用于高滲透分布式能源配電網(wǎng)，適應配電線路結構的變化。6)在測試系統(tǒng)上，驗證了廣域阻塞分布式電流保護算法的有效性和智能終端對應用拓撲的自主識別。測試結果表明，當通信正常，單點網(wǎng)絡故障時，斷電范圍可以最小化，保護動作可以在100ms內(nèi)完成。本文論述了配電網(wǎng)分布式控制的基本理論、智能終端自主識別饋線實時拓撲的方法以及數(shù)據(jù)實時快速傳輸技術。逐步查詢和識別配電網(wǎng)拓撲結構的STU方法可以支持分布式自主控制的實現(xiàn)，適應配電網(wǎng)結構的變化，支持終端研究結果對促進分布式控制的研究和應用，豐富配電網(wǎng)控制方法，促進智能配電網(wǎng)的發(fā)展具有重要意義。然而，對智能配電網(wǎng)的一般分布式控制組織、協(xié)調(diào)方法和控制策略的研究還不夠深入，需要進一步改進。提出的拓撲識別方法和實時數(shù)據(jù)傳輸方法仍然缺乏工程驗證。由于時間限制，本文對分布式控制理論的研究還不夠深入。下一步是進一