为了简化配电网的运行控制，提出了配电网的协调控制需尽量简单化的思路。以自动化开关协调配合处理单相接地故障为例说明了即使协调控制也有可能不依赖通信网络。以旨在提高多分段多联络配电网的供电能力的模式化故障处理为例，说明了采取固定控制策略实现协调控制的简化思路。指出尽量减少参与协调控制的对象及控制次数，能够有效简化协调控制策略并避免频繁操作。
0.引言
尽管对配电网上的一些分散对象进行协调控制的方法属于下策，但是有时为了解决问题，却不得不采用。
例如：在继电保护难以相互配合的情形（如供电半径较短的配电网主干线上发生相间短路故障），需要借助配电自动化系统根据各个终端采集的故障信息确定故障区段并进行故障隔离和健全区域恢复供电。
再例如：为了均衡配电网的负荷以提高供电能力，需要基于配电自动化终端采集的相互连接的一组馈线（即“连接系”）中负荷分布的全局信息，进行网络重构。
再例如：为了利用分散的无功资源（分组投切电容器、分布式电源等）的作用，降低线损和改善电压质量，配电网无功电压综合控制有时也采取协调控制策略。
对于不得不采用协调控制的情形，也应尽量简单化，简单化的主要途径包括：
1）尽量不依赖通信网络。
2）尽量采用固定的控制策略。
3）尽量减少控制对象。
4）尽量减少控制次数。
1.尽量不依赖通信网络
如果协调控制依赖高速可靠的通信网络，则其可靠性将打折扣，并且通信系统的建设需要额外的费用，其维护也需要额外的工作量。
但是，一些优秀的协调控制策略可以不依赖通信网络。例如，在需要相关开关协调配合以达到相间短路故障定位、隔离和恢复的应用中，重合器与电压-时间型分段器配合的馈线自动化系统、重合器与过流脉冲计数型分段器配合的馈线自动化系统、合闸速断方式馈线自动化系统、重合器与电压-电流型分段器配合的馈线自动化系统、重合器与重合器配合的馈线自动化系统等都不需要借助通信网络，而依靠自动化开关相互配合就可以达到相间短路故障处理的目的。
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借鉴上述针对相间短路故障处理的无通道协调控制技术，再增加少许改进，就可以用来解决单相接地故障定位与隔离问题。
比如，在重合器与电压-时间型分段器配合方案中，对重合器增加单相接地选线跳闸功能，就可以实现单相接地故障自动隔离。
例如，对于图1（a）所示的配电网，A为具有选线跳闸功能的重合器，第1次重合闸延时时间为15s，第2次重合闸延时时间为5s，B、C、D、E为电压时间型分段器，并分别增加了零序电压闭锁功能，B、C和E的X-时限为7s，D的X-时限为14s。
若区域c发生了瞬时性单相接地，则A选线跳闸导致馈线失压，随后B、C、D、E因失压而分闸，瞬时性接地现象消失，接着A、B、C、D、E按顺序依次重合成功，恢复全馈线供电。
若区域c发生了永久性单相接地，则A选线跳闸导致馈线失压，随后B、C、D、E因失压而分闸；15s后A第一次重合把电送到B；再过7s后B重合把电送到C和D，再过7s后C重合把电送到单相接地点，A再次选线跳闸随后B、C因失压而再次分闸，由于C合闸后未达到Y-时限，则其闭锁在分闸状态，见图1（b）；再过5s后A第二次重合把电送到B；再过7s后B重合把电送到C和D，再过14s后D重合把电送到E，再过7s后E重合恢复e区域供电；这样单相接地区域c得以隔离，其余区域都恢复了供电，见图1（c）。
图1自动化开关协调控制的单相接地故障处理
在本文涉及的图中，实心符号代表开关处于合闸状态，空心符号代表开关处于分闸状态。
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值得一提的是，上述原理的关键在于重合器的单相接地选线跳闸功能，近几年来在单相接地选线领域已经取得了质的飞跃，其中基于暂态分量和参数辨识的选线技术、基于暂态分量和相电流突变的选线技术、暂态行波法等已经能够比较可靠地实现单相接地选线，从而可以保证重合器的单相接地选线跳闸功能的可靠性。
基于上述原理，当发生永久性单相接地故障后，将对单相接地区域进行隔离而停止供电，与在发生单相接地故障后可继续供电一段时间（如2h）的认识不同，早隔离可以有效避免因威胁另外两相对地绝缘而可能导致的异地两相短路接地故障的发生。但是，持续时间很短的瞬时性单相接地经常发生，为了避免因此导致的频繁跳闸，选线跳闸需经过足够长的延时时间才可进行，比如检测到单相接地持续时间超过60s才跳闸，但当第一次重合后若再次合到单相接地点，则该跳闸延时时间应缩短至明显短于Y-时限，如3s。
2.尽量采用固定的控制策略
协调控制策略随实际场景的变化而动态生成的方法固然有助于提高控制策略的适应能力，但是考虑到动态生成控制策略需要基于对反映场景的大量分散数据可靠采集，不仅如此，为了避免频繁控制，还需对这些数据的发展趋势进行比较准确的预测，这些都显著增加了控制策略动态生成的复杂度，同时也降低了其可靠性。
在对配电网工作特性认真分析和研究的基础上，建立一套固定的控制策略，不仅容易实现，而且也非常可靠。
比如，多分段多联络配电网架具有高供电能力和高设备利用率的优点，但是必须配合合适的故障处理策略，而该故障处理策略可以采用固定不变的模式实现，称为“模式化故障处理”。
例如，对于图2（a）所示的三分段三联络架空配电网，以S2、S3和S4为电源点的3条馈线（虚线表示）分别与以S1为电源点的馈线上的3个馈线段相联络。当主干线上B-C区域发生永久性故障后，经过模式化故障处理得到的结果见图2（b），此时故障未处于变电站出线开关的邻近区域，完成故障区段的隔离以后，合上变电站出线开关S1恢复对故障位置上游健全区域的供电，故障位置下游不存在需要恢复的健全区域，联络开关不合闸；当主干线上S1-A区域发生永久性故障后，经过模式化故障处理得到的结果见图2（c），此时故障处于变电站出线开关的相邻区域，开关S1和A分闸隔离故障，开关B分闸将故障位置下游的健全区域分为A-B和B-C两段，联络开关C和E合闸，分别由S4和S2恢复对A-B段和B-C段供电；当电源点（S1上游）故障后，经过模式化故障处理得到的结果见图2（d），开关S1、A和B分闸将健全区域分为S1-A、A-B和B-C3段，联络开关C、D和E合闸，分别由S3、S4和S2恢复对S1-A段、A-B段和B-C段供电。
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图2三分段三联络架空配电网及其模式化故障处理
采取上述网架结构和模式化故障处理以后，三分段三联络配电网中的每一条馈线只需要留有对侧线路负荷的1/3作为备用容量就可以满足N-1准则要求，因此线路的最大利用率可以达到75%，从而发挥出了该网架结构高设备利用率的优点。
3.尽量减少控制对象
控制对象越少越容易投入足够的资源确保其可靠性。要避免那种盲目且不惜代价的“为了自动化而自动化”的错误做法，实际上配电网自动化水平较高的国家都没有过度配置自动化资源，例如日本，只要一条馈线上配置了一台自动化设备（即使是故障指示器），就认为自动化覆盖到这条馈线了。
在实践中应抓主要矛盾和矛盾的主要方面：
1）对于利用网络重构改善供电能力、电压质量、线损率等的应用中，不必将辐射状分支线上的开关纳入控制对象范围，而只需控制具有相互连接关系的主干线上的开关；即使对于主干线上的开关，也需尽量减少配置控制资源的开关个数，没有必要将区段划分得过于精细。
2）对于分布式电源的控制，也需“抓大放小”，并且应在充分发挥分布式电源本地控制的作用的基础上，如果确需个别容量较大的分布式电源参与协调控制才能达到改善运行控制指标的要求时，才考虑将相应分布式电源作为协调控制对象。作者的研究结果表明，从提高分布式电源能量渗透率的角度看，协调控制策略相比本地控制策略的改善程度是比较有限的。
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3）对于无功资源的协调控制，也需尽量减少控制对象数量，对于低压侧的无功资源宜采取本地控制策略，对于中压侧的无功资源宜优先考虑利用其自然适应性而“不控制”，造成的后果无非是负荷重时欠补偿、负荷轻时过补偿，但是只要改善后的电压质量满足要求（如电压偏差在±7%以内）就不必再考虑控制问题，若确有必要采取协调控制手段，也应在充分发挥“不控制”和本地控制的作用的基础上，将少量无功资源纳入协调控制范围。
4.尽量减少控制次数
电气设备的控制不宜过于频繁，对同一台设备的相邻两次控制也不宜间隔太短，否则会由于暂态过程、持续燃弧等原因对系统和设备造成较大的影响。
造成频繁控制的主要原因和解决策略包括：
1）仅仅依靠当前时间断面的实时数据进行协调控制策略决策，而负荷、受自然因素影响的分布式电源的出力等是随时变化的，造成协调控制策略也随之不断变化。
针对这个问题，需要结合一段时间内的趋势预测信息并考虑一定的不确定性因素，而且加入控制次数约束，生成能够保障在一段时期内指标较优的控制策略和控制时机，从而有效避免频繁控制。
2）过于追求“蝇头小利”，一旦发觉通过协调控制能对指标实现少许改善，就轻易改变控制策略，从而频繁进行控制调整。
针对这个问题的解决策略很简单，就是采用反映一段时期的指标作为控制的目标函数而不是实时指标。例如：对于降损优化控制问题，可采用降损电量代替降损功率作为目标函数；对于分布式电源消纳问题，可以采用能量渗透率代替功率渗透率作为目标函数；对于负荷均衡化问题，可以一段时期内的最大不均衡率最低为目标函数等。
3）参加协调控制的对象过多，使得控制策略过于丰富，也容易造成“最优控制策略”的切换过于频繁。
减少不必要的控制对象，可以收到一举两得的效果。
5.结语
1）对配电网上一些分散的对象进行协调控制的方法属于下策，在采用这类方法时需慎重。
2）如果确需采用协调控制策略，也应尽量简单化，其主要途径包括：尽量不依赖通信网络、尽量采用固定的控制策略、尽量减少控制对象、尽量减少控制次数等。
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