引言
城市配电网建设与城市的发展有着巨大的关系，它属于城市的基础设施建设，对城市安全供电有着主要意义。随着负荷激增、网络运行更加复杂和不确定性因素的不断增加，电网安全运行的要求越来越高。保障电网的安全运行，需要从安全防御体系和实现自愈控制方面入手[1]。尤其是自愈控制功能，它对智能电网安全域配电网运行起到非常关键的作用，是推动智能电网发展的主要动力和源泉。
1概述
1.1智能电网安全域理论
DSSR是输电系统安全域发展而来的，域方法能够显示配电网运行点在安全域中的相对位置，反映各种运行信息，提高电网运行中安全评估的效率，与传统的依靠N-1模拟仿真的逐点法相比具有优越性。DSSR的实行需要在配电网馈线N-1等约束下进行，配电网能够安全运行的所有工作点的集合，工作点是某时刻配电网所有节点负荷功率值。研究表明配电网的安全边界经过化简后可由一系列的超平面不等式表示，不等式的个数与工作点的维数相等。
智能电网安全域及其边界具有以下2种特性：①安全边界是由一系列超平面组成的，属于是线性的，提高了安全边界计算效率；安全域内部无空洞，当工作点在安全边界内时，该工作点是安全的，反之则不安全。在安全域中电网运行的工作点可以作为反映安全的度量工具，利用安全距离来量化反映这一数据。当工作点不安全时，安全距离为负值，此时绝对值越大工作点越不安全；当工作点安全时，安全距离为正值，此时绝对值越大工作点安全程度越高。利用降维的方法还可以将安全边界可视化，工作人员可以更直观地判断系统的安全状态和不同方向上的安全裕量。
2智能电网的安全防御体系
2.1安全状态划分
智能配电网运行需要建立安全防御体系，如图1所示为建立的智能电网安全防御体系。其中电网的安全状态划分可以分为五个等级：安全高效、安全、不安全、紧急和恢复，主要起到了预测、优化等作用[2]。
图1智能电网安全防御体系
（1）安全高效状态：配网在满足安全的条件下，负荷或运行电网的最优匹配工作，期间工作点的安全裕度均衡。
（2）安全状态：电网运行需要满足相关的安全性指标和准则（N-1准则），即实际工作中当电网的某一单一环节发生故障时，其他各区域安全指标合格。从DSSR理论方面出发，电网的工作点在安全域内或边缘。
（3）不安全状态：电网运行只符合相关安全指标，但不符合N-1准则的即可视为工作点不在安全域内。
（4）紧急状态：电网出现故障问题后所处的状态。
（5）恢复状态：当电网发生故障问题时采取的紧急控制办法，以至电网达到一个过渡的状态，再经过其他措施恢复电网的正常状态。
2.2安全控制
安全控制即为实现电网的安全状态转化，主要由以下几个方面构成：
（1）预防控制：主要作用是控制和调整电网状态（不安全状态-安全状态），其运行方式包含多种：网络重构、切换线路运行等。在实际操作中，工作人员可以根据N-1准则和安全距离实行预防控制措施。
（2）预测控制：时刻预测电网的运行状态，如果出现安全预警，工作人员可以提前采取措施进行预防和补救。
（3）优化控制：优化控制就是在电网现有的安全运行基础上进行调整，将它的运行状态调整为最优状态的措施。优化措施可以在调整负荷的基础上进行，将配电设备的负债率调整为更加均衡的状态，以此达到提升电网运行效率的目的。
（4）紧急控制：当电网运行处于紧急状态时，智能安全控制系统为了维持电网的稳定运行，会自动采取切机、切负荷等紧急控制操作，使电网恢复正常运行状态。
（5）恢复控制：当电网处于恢复状态时，智能电网会将供电路径恢复到负荷供电至正常运行状态[3]。
3基于安全域的自愈控制功能
3.1基本功能
智能电网安全域配电网具有自愈控制功能，可以有效保障自身的安全运行。自愈功能从需求角度分析可以分为以下6种：数据实时采集、数据分析计算、状态预估、接线识别、可靠度分析、特征识别。除了以上六种基础自愈功能之外，它还具有供电能力分析、安全距离计算和安全可视化等高级功能。
（1）安全距离计算需要根据电网实际运行的负荷情况，在此基础上对工作点和安全域边界进行安全距离测算。在智能电网安全域配电网运行中，安全距离是非常重要的参考标准，它数据的主要来源是分析了电网的实际运行情况，通过分析反映出其安全情况，只有安全标准符合相关准则和规定之后，才可以进行下一步操作。
（2）供电分析是在预先离线的基础上进行的。在智能电网安全域配电网运行中，如果基本机构和相关参数保持不变，只需一次计算即可，就无需实施二次计算。
（3）如果智能电网安全域配电网运行工作不在安全域内，主变N-1将不会通过验证，此时的馈线N-1就会被其影响；如果智能电网安全域配电网运行工作在安全域内，其属于超平面的可以直接进行观察。而智能电网的高级功能安全可视化将会解决这一弊端，实现可视化边界。
3.2自愈控制功能的具体实施
在智能电网安全域配电网运行中自愈控制属于核心功能之一，起到了极为重要的作用。以下为实施的具体步骤：
（1）实施件事与预警：需要对智能电网安全域内的电网运行进行实时监控，如果发生故障可以及时发现并进行预警，可以及时给出相应的应对方案；如果对N-1进行考虑，需要先判断N-1是否安全，按照安全需要分析电网运行的相关数据。
（2）预防控制：安全距离和主变N-1属于自愈控制功能的主要两个方面，当安全距离的数值为负数时，自愈功能的主要作用是观察馈线情况；对主变N-1进行实效仿真获取信息。在此基础上不断进行提高，对局部负值馈线和主变实施可视化监督，再对监督数据进行分析判断，制定可以预防控制的对策。
（3）实施预测控制：先对配电网运行进行工作点追踪预测，提前判断出其工作点走向；利用安全距离计算分析配电网运行趋势，再根据变化数据进行分析；在安全域内，检测数据分析工作点轨迹，对未来运行轨迹作出相对准确的预测，对可能出现的问题提前做好防御措施和解决方案[4]。
（4）故障后控制：当配电网发生故障时，可以确定问题发生的具体位置，再进行隔离操作，最终恢复其他运行区域的供电。
4结语
综上所述，智能电网安全域配电网运行对我国城市发展具有重要意义，同时它也属于城市的基础设施建设，因此必须对其运行的安全进行控制。智能电网安全域配电网运行以实施控制为手段，确保电力传输的安全高效。从安全域的基本功能和自愈控制功能的具体实施上详细阐释了能电安全域配电网运行模式，是推动智能电网发展的主要动力和源泉。
参考文献：
[1] 肖峻,贺琪博,苏步芸.基于安全域的智能配电网安全高效运行模式[J].电力系统自动化,2014,38(19):52-60.
[2] 石亚平,王思宁.基于安全域的智能配电网安全高效运行模式[J].科技展望,2016,26(09):124.
[3] 肖峻,苏步芸,贡晓旭,等.基于馈线互联关系的配电网安全域模型[J].电力系统保护与控制,2015,43(20):36-44.
[4] 何正友,李波,廖凯,等. 形态城市电网保护与控制关键技术[J].中国电机工程学报,2020,40(19):6193-6207.
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