电网不可能实现自愈(1)

　　电网不可能实现自愈

　　0引言

　　目前在学术界和电力工程界，对于智能电网具有自愈功能存在不同见解。有关文章大多只是描述了所谓电网自愈功能的一些表象，并没有就自愈的基本概念以及电网故障后供电能力的恢复究竟是自愈、是供电设备多重配置，还是备用所起的作用进行深入的分析。因此有必要从自愈的基本概念出发，探讨一下作为一个非生物实体的电网为什么不可能有自愈功能。

　　1什么是自愈？

　　自愈，这二个汉字，顾名思义是自己愈合的意思。一个实体，包括生物体和非生物体的某一组成部分或全部受到了损害，不由外部加以干预，它能自动作出反应并自行修复，其最主要的关键词是“自行修复”。要强调三点：（1）仅有自动作出反应还不是自愈。实体受到损害时，仅仅感知到或测量到这种损害而没有修复，那就是没有愈合，因此当然不能称为自愈。（2）如果这种损害来自外部，且在外部的损因消失后，实体并无损伤也没有导致不可自行恢复的状态，这时，它也就没有必要进行修复，因此，也就不称其为自愈了。（3）这个修复必须是自行的，即是由这个实体自身来把受到损害的那一部分实体及其功能恢复到损害前的正常状态。

　　观察自然界和人类社会，哪些实体有自愈功能？动物有，这很明显，事实如此，特别是野生动物，它们受到损害时是由自愈来消除疾病或伤害的。植物也可以说有，它们的枝叶等受到伤害时，也出现自愈功能。这些自愈功能我们都见过，或者说可能见到过。

　　非生物体有自愈功能吗？或者说我们见到过一张桌子，一件家用电器，在它们折断或烧坏之后自愈了吗？我的观点十分明确：非生物体没有自愈功能。

　　2电网有自愈功能吗？

　　有人说电网的自愈可划分为二个层面：一是元件层，二是系统层。元件层即电力网络的一、二次元件，如一次元件有断路器、变压器、FACTS装置等；二次元件有各类保护和自动装置等。元件层的自愈主要是针对某个局部设备的修复。对于元件层，如果变压器、线路损坏了，能自行修复吗？继电保护装置中的单片机坏了能自行修复吗？我认为它们都不能自愈，至少在可见到的历史时段内是如此。现在各级电力公司的检修机构正是处理这些事件的组织，这是事实。至于局部设备的替换，那是备用，是多重配置，而非自行修复。

　　有人说系统层是针对系统中的故障进行自行隔离并自动完成不中断输电和供电的功能，它基于全系统的信息，以全系统能最大限度保证正常运行为目标并涉及对多个元件的处理。这段文字表达了如下两点意思。一是对系统中的故障进行自行隔离，二是不中断输电和供电。对系统中的故障进行自行隔离是几十年来已经由继电保护装置和各种自动装置（系统）实现（或可以实现）的功能。被隔离的是实体的某一部分，是为了保持电网未受损害部分不继续被损害而维持其正常运行，而不是损害后的自行修复。对于现在大多以辐射型供电的线路上发生永久性故障，能保持供电不中断吗？事实是总有供电中断的用户。即使是所谓已经实施配网自动化功能的“手拉手”的供电线路上受到隔离的那一段配电线上的用户供电也是被中断了的。至于电网元件发生了瞬时故障，在故障自行消除后，运行恢复正常，那是因为元件并没有被损害，是外部的损因自行消失，因而也谈不上是自愈。例如，在线路上瞬时故障时，继电保护动作并重合成功，线路又继续输电和供电，几十年来从来没有被称为这是自愈。在电网中许多不中断输电和供电不是由于其有自愈功能，而是设备的多重配置，是备用起作用的结果。一次系统中的双回路，多回路输、供电，环网供电等等都是如此。在调度自动化系统等二次设备中也是如此，采用主、备配置就是为了某一部分构件损坏时，备用构件完成其原来的功能，这种备用的概念和方法在人类有史以来就采用，它不是自愈中的自行修复。人类也如此，一只手受伤了，不能取水杯时，用另一只手拿水杯，这只受伤的手并没有自行修复，二只手取水杯的功能本来就都有。至于大家知道的飞机在损失一个机翼完全不平衡的情况下，仍能安全着陆。这是由于在飞机设计和制造时，已经考虑到这种故障下，飞机仍具有安全着陆的能力，而不能说由于飞机自愈了，而仍安全着陆。即使采用了多重配置、备用等方法，电网的不中断输电和供电也不是都能达到的，在双回路供电时，二条线路都满负荷运行时，若一条线路损坏，供电量的一半左右是要中断的。在电力系统中，发电厂有冷备用，热备用之称的发电机组。由此得出结论，不能把备用、多重配置的概念与自愈的概念混淆。

　　3在明确了自愈的概念以后，就不难理解电网中的预防控制、紧急控制、校正控制、恢复控制了，它们早已存在许多年了，它们都称不上是电网的自愈功能，比较确切地说，它们属于调节、控制功能，是改变电网的运行状况，而不能修复电网中被损坏的元件或完全恢复电网原有的运行状态。这些名称本身就已经明确地表达了它们功能的作用，多年来沿用至今，在电力科技界、学术界也未有多大的误解，也不妨碍它们功能和性能的改进和提高，称它们为自愈功能反倒词不达义，牵强附会。