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摘要：通过对配电系统实施科学的综合评价，将有助于将传其从传统发展为智能，使其具备更高的供电可靠性、更优质的电能质量、更好的兼容性、更强的互动能力和更高的电网资产利用率。基于启发式规则的自动安全性校验是配电系统综合评价的重要一环。
关键词：启发式规则 配电系统 安全校验 综合评价
引言
配电系统综合评价是通过对过去的、现在的及规划的配电系统进行全面的量化评价，以判断其是否满足各方面的要求并衡量匹配的具体程度，进而以技术评价结果指导配电系统的规划、建设、改造和运行。基于启发式规则的配电系统自动安全检验是配电系统综合评价的重要一环，主要是讨论N-m自动校验方法中的N-1校验，介绍配电系统N-1安全准则，N-1校验推理规则库，N-m安全性校验步骤及恢复供电方案流程，并以某高压配电网自动N-1校验为例进行综合评价分析。
1.配电系统安全准则
1.1 N-1安全准则
N-1安全准则是指电力系统的N个元件中的任何一个因故退运时，规定时间内由邻近电网转带供电的能力。配电系统的供电安全性是指电网规避大范围故障停电的能力及保证合理区间内的负载和电压波动幅度；全年最大负荷时的供电安全性是配网规划的主要考量条件，因而，全年最大负荷是N-1准则的一般校验条件。
1.2 N-1校验分类
N-1校验按设备类型可分为主变N-1校验和线路N-1校验，前者又可分为主变故障N-1校验、主变检修N-1校验和变电站全停校验。主变故障时站内其他主变能够转带所有故障主变的负荷，则称为主变N-1校验；检修期间站内其他主变和联络线路能够转带所有的负荷，则通过主变N-1检修校验；变电站全停校验时，若该变电站存在单辐射线路，即使联络线路能将整个变电站负荷全部转，仍无法通过。
2.配电系统N-m校验方法
2.1 配电系统N-m原理
N-m校验指配电系统中m个设备同时停运对供电安全性的校验。其中，最常用的为m=1，即N-1校验。当m大于1时，N-m校验是为了验证配电系统是否具备抵御大面积停电的能力。
2.2 N-m后的恢复供电方案的确定
配电系统经N-m校核后，可知线路发生永久故障时，电网是否具备保持对用户正常供电的能力。通过N-m校验结果可知电网网架结构的强弱，以此查找全网的薄弱环节。由于接线模式对N-m后的开关操作方案产生直接影响，可运用启发式方法以确定N-m后的恢复供电方案。基于启发式规则确定恢复供电方案的流程为：配电网数据采集，接线模式自动识别，预想事故元件所在的接线模式单元，接线模式规则库选择，推理机运用，恢复供电方案的确定。
2.3 N-1校验推理规则库
在配电系统开关操作方式确定的前提下，基于接线模式的推理规则库成为推理机方法的核心。建立覆盖各种接线模式的倒闸操作的启发式规则库，可经由推理机根据规则库确定相当相应的方案以快速恢复供电，由此得到供电方案集合，可结合现场实际及工程条件，迅速得到最终的优化恢复供电方案。
2.4 配电系统自动N-m校验流程
基于启发式规则的配电系统N-m安全校验步骤如下：
⑴对配网数据的采集及处理，覆盖各种接线模式。
⑵确定N-m元件集合及当前故障的影响范围。
⑶确定电网发生N-m的元件集合。
⑷推理机由接线模式运用启发式规则确定恢复供电方案集合。
⑸若N-m校验不合格，转⑻。
⑹校核恢复供电方案，计算停电区域和负荷损失情况。
⑺根据校核结果，判断故障后N-m校验是否通过。
⑻输出N-m校验结果输出，转⑶依次进行。
⑼负荷点N-m安全性综合评价。
3.自动N-1校验典型及综合评价示例
以某高压配电网（110KV）自动N-1校验为例进行说明。该110KV电网中，共有220KV变电站5座，主变10台；110KV变电站11座，主变23台。
3.1 接线模式辨识结果
根据线路N-1校验结果，可知是否通过N-1校验及未通过原因、其停电范围、过载范围、N-1转供后最大负载率元件及最大负载率等。例如，当冶常线2发生N-1故障时，故障前其所带负荷正泉3#可由正张线2进行转供，冶铜1#由于无恢复供电通路而失电。因而，冶常线2未通过N-1校验。
3.3 负荷站N-1安全性综合评价
基于N-1自动校验结果，可逆向分析电网所有N-1故障方式对负荷站造成的影响。以负荷站冶铜1#为例，其安全性评价为低，全站失电的N-1方式数为4，减负荷的N-1方式数为1，其为系统最薄弱点之一（过滤条件为全站失电的“N-1”方式数≧3为最差条件）。还有天竞和新坡两个站也较薄弱，全站失电情况严重，应加强上级电网的网架结构，避免出现全站失电。
4.结语
科学的综合技术评价是配电系统精细化规划、建设、改造和运行工作的基础，对于在资源日趋紧张环境下发现系统薄弱环节，通过优化建设，大幅提升系统供电可靠性和供电质量，全面提高系统抗大面积停电能力，保障要害区域供电安全和社会稳定，具有重大意义。
参考文献
[1]中华人民共和国国家电网公司.城市电力网规划设计导则（Q/GDW156-2006）[S].北京：中国电力出版社，2006.
[2]郭永基.电力系统可靠性分析[M].北京：清华大学出版社，2003.
[3]王博.大规模配电网快速N-X校验方法研究[J].中国电业（技术版），2011，5（1）：19-21.
[4]王成山，王赛一.市场条件下电力系统规划工作的探讨[J].电力系统自动化，2005，29（9）：82-86.
[5]王成山，李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].南方电网技术，2010，34（2）：10-14，23.
[6]潘晶.城市配电网规划自动N-1校验研究[D].天津：电力系统及自动化，2008.
关键词：启发式规则 配电系统 安全校验 综合评价
引言
配电系统综合评价是通过对过去的、现在的及规划的配电系统进行全面的量化评价，以判断其是否满足各方面的要求并衡量匹配的具体程度，进而以技术评价结果指导配电系统的规划、建设、改造和运行。基于启发式规则的配电系统自动安全检验是配电系统综合评价的重要一环，主要是讨论N-m自动校验方法中的N-1校验，介绍配电系统N-1安全准则，N-1校验推理规则库，N-m安全性校验步骤及恢复供电方案流程，并以某高压配电网自动N-1校验为例进行综合评价分析。
1.配电系统安全准则
1.1 N-1安全准则
N-1安全准则是指电力系统的N个元件中的任何一个因故退运时，规定时间内由邻近电网转带供电的能力。配电系统的供电安全性是指电网规避大范围故障停电的能力及保证合理区间内的负载和电压波动幅度；全年最大负荷时的供电安全性是配网规划的主要考量条件，因而，全年最大负荷是N-1准则的一般校验条件。
1.2 N-1校验分类
N-1校验按设备类型可分为主变N-1校验和线路N-1校验，前者又可分为主变故障N-1校验、主变检修N-1校验和变电站全停校验。主变故障时站内其他主变能够转带所有故障主变的负荷，则称为主变N-1校验；检修期间站内其他主变和联络线路能够转带所有的负荷，则通过主变N-1检修校验；变电站全停校验时，若该变电站存在单辐射线路，即使联络线路能将整个变电站负荷全部转，仍无法通过。
2.配电系统N-m校验方法
2.1 配电系统N-m原理
N-m校验指配电系统中m个设备同时停运对供电安全性的校验。其中，最常用的为m=1，即N-1校验。当m大于1时，N-m校验是为了验证配电系统是否具备抵御大面积停电的能力。
2.2 N-m后的恢复供电方案的确定
配电系统经N-m校核后，可知线路发生永久故障时，电网是否具备保持对用户正常供电的能力。通过N-m校验结果可知电网网架结构的强弱，以此查找全网的薄弱环节。由于接线模式对N-m后的开关操作方案产生直接影响，可运用启发式方法以确定N-m后的恢复供电方案。基于启发式规则确定恢复供电方案的流程为：配电网数据采集，接线模式自动识别，预想事故元件所在的接线模式单元，接线模式规则库选择，推理机运用，恢复供电方案的确定。
2.3 N-1校验推理规则库
在配电系统开关操作方式确定的前提下，基于接线模式的推理规则库成为推理机方法的核心。建立覆盖各种接线模式的倒闸操作的启发式规则库，可经由推理机根据规则库确定相当相应的方案以快速恢复供电，由此得到供电方案集合，可结合现场实际及工程条件，迅速得到最终的优化恢复供电方案。
2.4 配电系统自动N-m校验流程
基于启发式规则的配电系统N-m安全校验步骤如下：
⑴对配网数据的采集及处理，覆盖各种接线模式。
⑵确定N-m元件集合及当前故障的影响范围。
⑶确定电网发生N-m的元件集合。
⑷推理机由接线模式运用启发式规则确定恢复供电方案集合。
⑸若N-m校验不合格，转⑻。
⑹校核恢复供电方案，计算停电区域和负荷损失情况。
⑺根据校核结果，判断故障后N-m校验是否通过。
⑻输出N-m校验结果输出，转⑶依次进行。
⑼负荷点N-m安全性综合评价。
3.自动N-1校验典型及综合评价示例
以某高压配电网（110KV）自动N-1校验为例进行说明。该110KV电网中，共有220KV变电站5座，主变10台；110KV变电站11座，主变23台。
3.1 接线模式辨识结果
根据线路N-1校验结果，可知是否通过N-1校验及未通过原因、其停电范围、过载范围、N-1转供后最大负载率元件及最大负载率等。例如，当冶常线2发生N-1故障时，故障前其所带负荷正泉3#可由正张线2进行转供，冶铜1#由于无恢复供电通路而失电。因而，冶常线2未通过N-1校验。
3.3 负荷站N-1安全性综合评价
基于N-1自动校验结果，可逆向分析电网所有N-1故障方式对负荷站造成的影响。以负荷站冶铜1#为例，其安全性评价为低，全站失电的N-1方式数为4，减负荷的N-1方式数为1，其为系统最薄弱点之一（过滤条件为全站失电的“N-1”方式数≧3为最差条件）。还有天竞和新坡两个站也较薄弱，全站失电情况严重，应加强上级电网的网架结构，避免出现全站失电。
4.结语
科学的综合技术评价是配电系统精细化规划、建设、改造和运行工作的基础，对于在资源日趋紧张环境下发现系统薄弱环节，通过优化建设，大幅提升系统供电可靠性和供电质量，全面提高系统抗大面积停电能力，保障要害区域供电安全和社会稳定，具有重大意义。
参考文献
[1]中华人民共和国国家电网公司.城市电力网规划设计导则（Q/GDW156-2006）[S].北京：中国电力出版社，2006.
[2]郭永基.电力系统可靠性分析[M].北京：清华大学出版社，2003.
[3]王博.大规模配电网快速N-X校验方法研究[J].中国电业（技术版），2011，5（1）：19-21.
[4]王成山，王赛一.市场条件下电力系统规划工作的探讨[J].电力系统自动化，2005，29（9）：82-86.
[5]王成山，李鹏.分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J].南方电网技术，2010，34（2）：10-14，23.
[6]潘晶.城市配电网规划自动N-1校验研究[D].天津：电力系统及自动化，2008.