配电自动化终端布局规划方法

配电自动化终端布局规划方法

张宇翔1牛瑞2

（1.旬邑县供电分公司711300；2.陕西省地方电力（集团）有限公司710075）

摘要：加强对配电自动化终端布局规划的有效优化，能促进供电可靠性的大幅度提高，并有效降低各类供电故障的发生概率。本文简述了配电自动化终端的概念，浅析了配电自动化终端布局的规划方法，以期为配电自动化终端布局提供借鉴。

关键词：配电自动化；终端布局；规划方法

前言：

当前，恶劣天气、负荷因素等严重影响配电网运行的安全性和可靠性。配电自动化在智能配电网中占据着重要地位，对于有效保障配电网运行的安全性和有效性发挥着至关重要的作用。我国配电自动化相关技术日趋成熟，有必要积极探究配电自动化终端布局的规划方法，对其布局实施科学优化。

一、配电自动化终端概述

配电自动化终端，是对各类安装于中压配电网中的远方监测以及控制单元的总称，主要包括馈线终端以及站所终端等。配电自动化终端主要具备以下功能：（1）遥信功能。该功能主要是对各类状态信息，诸如告警状态、开关位置状态等进行远程监视。（2）遥测功能。该功能主要是对部分电力模拟量实施测量，并借助通讯系统将之对配网自动化相应主站进行传送。（3）遥控功能。该功能主要是远程对开关进行控制，可实现对开关的远程控合及控分。对配电自动化终端布局进行优化，是指依据各类参数，诸如网络结构、负荷水平以及可靠性需求等，对一次开关设备以及配电终端相应的安装类型和最佳位置进行确定。对配电自动化终端布局进行优化，能有效促进故障实现自动隔离、恢复，并确保停电范围的有效减少，实现供电可靠性的大幅度提高。

二、配电自动化终端布局规划方法

1、配电自动化终端布局规划原则

中压配电网主要包括以下开关：（1）出线开关。此类开关在变电站内被安装，并经由站内相应的监控系统对开关实施控制，无需对配电自动化相应的监控终端进行安装。（2）用户分界开关。此类开关通常借助具有电流保护功能的熔断器或者断路器对存在于用户内部的各类故障实施自动隔离，可基于用户负荷呈现的故障频度以及相应的重要程度，与一次设备类型进行结合，对“二遥”或者“三遥”终端进行装设。（3）联络开关。此类开关，通常对“三遥”终端进行装设。可采用如下模式对配电自动化终端进行配置：（1）就地故障处理模式。有的配电线路对电压型开关进行了安装，对此类配电线路，可采用就地故障处理模式对配电自动化终端进行配置。该模式主要利用变电站出现开关实施两次重合闸，有效隔离配电线路相应的故障区段。不对配电自动化终端进行通信设备的配置，配电自动化相应的主站系统可对变电站出口开关实际重合闸时间进行计算，进而实现对故障区段的准确推算，为配电调度工作人员提供参考。（2）二遥功能处理模式。部分配电线路对遥测以及遥信功能进行了配置，可采用此模式对配电自动化终端进行配置。当实施故障隔离，或者是恢复供电时，通过工作票派遣相关维修人员现场实施开关分合的具体操作。（3）三遥功能处理模式。①负荷开关对三遥功能进行配置，附带有CT和辅助触点，并对配电终端进行安装，能实现对开关电流及其状态的实时采集，并通过相关电动操作机构，实施远方遥控。②主站相应的故障处理程序，能实现对故障类型及具体位置的自动确定。③主站依据线路负荷实际状况，将全部故障隔离以及故障恢复方案列出，并安排专人监督故障处理以及供电操作恢复的具体操作，或者在线实施操作自动执行。（4）故障处理模式。①馈线自动化系统相应的故障检测、故障定位以及故障隔离与恢复控制主要包括如下层次，一是基于配电终端的故障检测，二是将配电子站作为辐射中心，对低层区域实施控制，三是将配电主站作为管理中心，实施高层全局控制。其中，配电终端、配电子站以及配电主站各自承担不同任务。②当配网故障发生时，配电终端实现对故障电流信息的实时监测，将相应的故障信息报告向配电主站或者子站进行上传。③配电主站将某时间段内故障信息报告作为依据，并结合网络拓扑分析，实现对故障具体位置的准确定位。④配电主站将故障定位结果作为依据，对故障两侧开关实施分闸操作，实现对故障区域的有效隔离。⑤配电主站通过自动遥控操作恢复对非故障区域的有效供电。

对于“三遥”终端，通常可对光纤通信进行采用；对于“二遥”终端，通常可对无线通信进行采用。因此，对配电终端布局进行优化，可立足于线路实际状况，遵循各类负荷相应的经济性要求，有效结合“二遥”、“三遥”终端；有效结合光纤和无线通信。

2、配电自动化终端布局优化模型

本文构建的优化目标函数如下式所示：

（4）实现对树状运行约束的良好满足。

综上所述，配电自动化终端布局优化涉及诸多约束，是非线性的组合优化问题。当网络

呈现出较为庞大的规模，且开关以及配电终端具有较多候选位置时，对上述优化模型进行求解，即可能引发组合爆炸。对此，可借助遗传算法，对上述优化模型进行求解，实现对配电自动化终端布局的优化。

2、配电自动化终端布局规划的可靠性评估

对停电造成的经济损失进行计算，要借助可靠性评估对负荷点相应年平均故障具体实际停电时间进行计算。对配电自动化终端进行科学配置，能实现对故障区域相应的查找时间以及故障隔离的具体时间的大幅度缩短。因此，对配电自动化终端布局实施规划，要基于各类网络结构、分段开关具体安装位置以及配电自动化终端相应的具体配置方式，反复实施可靠性评估相关计算。可遵循以下具体流程：（1）按照与各类开关的位置关系对线路实施分块处理，并分别编号，计算各分块相应的等效故障率以及年平均故障停电时间。（2）将块作为单位，对“主最小路”以及“转供最小路”进行求取，并分别将相应的遍历块编号对主最小路数组以及转供最小路数组中。（3）将块作为单位，对故障停电各类事件进行枚举，并基于故障停电块以及待评估块二者呈现的相对位置关系，对故障停电时间进行确定。遵循最短供电恢复时间，对故障实施隔离，若“三遥”终端在故障块与待评估块之间进行安置，则优先对“三遥”终端实施遥控，实现对故障的有效隔离。（5）对系统相应的可靠性指标进行计算，并判断其是否实现了对系统可靠率相关要求的良好满足。对配电自动化可靠性评估进行计算，在此基础上，结合相关参数，对各负荷点相应的年停电经济损失进行计算。

结语

综上所述，要遵循配电自动化终端布局的相关原则，对配网可靠性进行科学评估，进而对配电自动化终端布局的优化模型进行构建，并借助遗传算法对之求解，实现对配电网自动化终端布局的优化。

参考文献

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[3]许闫，刘鑫，张妮，等.配电自动化终端布局规划方法的分析[J].通讯世界，2017（24）.