佛山市劲能电力工程有限公司
摘要：随着我国电力行业的不断发展，各种新型的配套设备也开始应运而生，其中，自愈智能配电网开关就是最为典型的代表，其不仅可以保证配网系统的稳定性和安全性，而且还能增强配网网架的自愈性，满足人们的安全用电需求。因此，为了更好的顺应时代潮流，扩大自愈智能配电网开关的应用范围，就要在长期实践中对其进行不断的优化配置。本文也会针对如何优化优化配置具有适应自愈要求的配电网开关进行深入的探讨，以便为相关人士作为参考。
关键词：配电网开关；自愈要求；优化配置
在现下智能配电网发展运行过程中，自愈一直是其最为核心的目标，但目前我国对于配电网自愈的研究仍停留在理论层面上，相对对于实质性研究却是少之又少，这在某种程度上，就会给配网系统的长期稳定运行带来影响，因此，当务之急就是要对现有的自愈智能配电网开关进行深入的研究和优化配置，最大化丰富其应用功能，提高其自愈能力，从而在电力系统中发挥出真正的实效，保障整个配网系统的安全性和可靠性。
1.智能配网系统自愈能力评价指标
1.1自愈时间评价指标
一般情况下，智能配网系统的自愈时间都是以3三分钟为基准，若是超过这个范围，则视为配网系统的可靠性指标处于停电状态。由此可见，智能配网自愈时间的长短可以直接影响到用户的正常用电和经济成本，因此，对于智能配网系统自愈时间的评价可以根据停电时间对用户所造成的影响，以及故障恢复时间，将自愈能力划分为以下四个等级：
第一，毫秒级自愈。是指停电时间在20毫秒内时，一切配电设备的负荷都没有受到停电所影响，这种自愈能力就被称之为毫秒级自愈，也可称作无缝自愈。
第二，周期自愈。是指停电时间在20毫秒以上时间时，只有负荷严重的配电设备才会感知到停电，并受到一定程度的影响，这种自愈能力就被称之为周期自愈。
第三，是指停电时间在20毫秒至几秒以内时，负荷一般的配电设备依然保持正常运行，但负荷严重的配电设备却感知到停电，并受到一定的影响，这种自愈能力就被称之为周期自愈。
第四，分钟级自愈。是指停电时间在3分钟内时，所有负荷配电设备以及用户都能感知到停电，且在短期内又恢复供电，但是给负荷严重的配电设备带来一定损害，这种自愈能力就被称之为分钟级自愈。
1.2用户自愈率评价指标
与自愈时间相比，自愈次数与比例会对用户正常用电产生更大影响，因此，配网故障后的自愈恢复能力可以直接用自愈率来进行衡量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
首先，对单体用户的影响，配网故障后的自愈恢复能力可直接根据用户自愈率指标来衡量，其衡量公式如下：
用户自愈率= ×100％
其次，若从配网角度对用户自愈水平进行评价，则可根据用户平均自愈率指标和全自愈用户比指标来衡量，具体衡量公式分别如下：
用户平均自愈率= ×100％
全自愈用户比= ×100％
1.3故障负荷自愈率评价指标
尽管用户自愈率指标可以很直接的体现出智能配网系统自愈能力对用户的影响，但这种评价方式在准确度上，也要较故障负荷自愈率评价方式差很多，所以，为了保证配网自愈能力衡量的精确性，还要对从配网负荷角度出发，对其故障符合自愈率指标进行科学计算，具体计算方式可以按照下面公式来进行：
故障负荷自愈率= ×100％
其中，“每次故障影响的负荷”是指在故障发生后，配电设备受到影响而自动停电的总负荷；“每次故障自愈的负荷”则是指在没有任何人为因素干预的情况下，配电网通过自身的自愈功能在3分钟之内恢复供电的总负荷。
通常，毫秒级自愈和周期级自愈尽管会采用快速保护或基于储能的无缝切换技术对配网系统运行安全进行充分的保护，但由于所需成本十分明显，所以最佳方法还是要通过对分段开关进行优化配置来进行配网系统的保护，这种保护方法虽然无法达到毫秒级自愈和周期级自愈的保护效果，但是所需成本却是十分合理，且可以轻松的对秒级自愈和分钟级自愈的负荷比例进行有效调节，进而在一定程度上大大提高配网系统的自愈水平。
基于此，为了更好的衡量配网自愈能力，有关部门应结合自愈时间的分类标准，将故障负荷自愈率划分为秒级故障负荷自愈率和分钟级故障负荷自愈率。同时，还要在智能配网系统中安装具备遥控功能的分段开关，这样就可将配网的自愈时间控制在几秒到几十秒内，进而一方面保护相关配套设备，使其不受到停电所干扰，另一方面也满足了用户的正常用电需求。
1.4负荷自愈率分块计算法
1.4.1负荷自愈率分块划分
对于环形智能配网系统而言，判断其故障扩散范围以及供电恢复时间都可以配网开关为边界来进行准确判定。因此，相关供电企业就可将联络开关和分段开关作为边界，并对馈线及其相关负荷进行合理的划分，以便可以将其负荷秒级自愈率和分钟级自愈率精确的计算出来。在实际操作时，若是以联络开关为边界，则馈线划分就可以多个自愈隔离块为目标，且还要将各自愈隔离块以分段开关为边界，再细分成多个内部不含开关的最小隔离块，保证这些小隔离块中负荷自愈时间相一致，然后再根据故障线路位置，将最小隔离块确定为以下几个类型：
第一，由于故障线路所在的最小隔离块的负荷自愈时间为故障检修时间，所以一旦自愈时间超过三分钟，则就可确定该最小隔离块为故障块。
第二，以故障块为基础，所有与其逆向，并且向上的最小隔离块都可称之为秒级自愈块，对于这种自愈块，其负荷自愈时间可以视为该块内分段开关切换的操作时间，尽可能使其以几秒时间为基准，这样才能不会影响到用户的正常用电和经济成本。
第三，以故障块为基础，所有与其同方向并且向下的最小隔离块都可称之为分钟级自愈块，对于这种自愈块，其负荷自愈时间可视为联络开关的倒闸操作时间，尽可能使倒闸时间以三分钟为基准，以免对用户的正常用电和经济成本造成影响。
1.4.2负荷自愈率分块
对于划分完毕的秒级自愈块和分钟级自愈块，其计算方式可以采用图一中的两种公式来计算：
图一
其中，n代表自愈隔离块的数量；mj代表最小隔离块数量；lj代表最小隔离块的线路总长度；p1j代表秒级自愈块的总负荷；p2j代表分钟级自愈块的总负荷；η1和η2则代表秒级自愈块和分钟级自愈块所计算的负荷综合率。
2.智能配电网开关优化配置
传统配电网开关优化配置基本会考虑开关设备的投资成本、运行维护费用、停电损失费用等，这种优化配置方式尽管有着一定的成效，但是却无法满足智能配网的可持续自愈发展需求，因此，要想使智能配网的自愈能力达到最高标准，应在对其自愈指标进行综合评价和衡量的同时，还要对现有的智能配电网开关优化配置方式进行全面的创新，具体可以从以下几方面入手：
第一，利用停电中断成本指标CN来计算停电时间，并将其基准停电范围内所造成的故障损失加入到传统开关优化配置的目标函数中。第二，要以原有的配电网约束条件为基础，增加最小负荷综合自愈率约束条件，以便可以更好的完善和体现智能配电网对自愈能力的要求，进而在进行配网建设时，能够做到安全规范、经济可靠，这样才能保证用户的正常用电，提高供电效率。
第三，要采用改进的二进制PSO算法和二进制粒子群算法对智能配网开关的目标函数进行准确求解，进以根据求解结果来制定最优配置方案，这样才能达到预期目标。
结束语
综上所述，自愈是智能配网长期发展的必然趋势，要想使其更好的顺应时代潮流，在保证智能配网自愈指标负荷相关标准的基础上，还要对所涉及的开关系统进行全面的优化配置，这样才能提升配网的经济性、可靠性和自愈能力，进而最大化保障电力系统安全稳定运行。
参考文献
[1]王明俊.自愈电网与分布能源[J]电网技术，2017，06：11-12
[2]郭志忠.电网自愈控制中的状态估计模式研究[J]电网技术，2017，10：23-24
[3]郭力.我国智能配电技术展望[J]南方电网技术，2017，01：18-19
论文作者:刘俊宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/15
标签：负荷论文; 时间论文; 故障论文; 智能论文; 用户论文; 能力论文; 优化配置论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;