国网江苏省电力公司徐州供电公司 221000
摘要：近年来，智能电网不断的建设和发展，已逐渐取代以往的传统电网供电方式，“配电自动化”作为智能电网建设的核心内容，已被我国广泛采用和实施。在原有网架的基础上进行改革，促进配电自动化建设是解决目前电网现状的重要方法。配电自动化技术采用多种通讯方式，进而完成对配电网络的操控，这对于加快网络运行速度、增强管理技术以及减小耗损具有重大意义。本文主要对配电自动化特性、评估方法及其终端布局规划方法作出了阐述和说明，以便对配电自动化终端布局有进一步的了解。
关键词：配电自动化；DTU 配置；评估方法；布局规划
引言：一次网架及设备是配电自动化的基础，其利用网络、信息和通信等方式，经过与相对应的系统信息进行集成，完成对电网的监控、操作及降低故障率。要对配电网进行管理，就一定离不开配电自动化，它不但能使配电网的调度、生产和运行管理水平得到提高，而且增强了供电可靠性。配电自动化终端既能使配电网的监控能力得到加强，又能提升系统的操控能力，依次由主到次，循序渐进的进行改造，为实现大用户的支线开关发生故障时自动跳闸，安装了具有跳闸功能的DTU，使主网供电不受其影响。
一、配电自动化的特性
1、配电自动化属于控制类工作，可以称其“三遥”即遥信、遥测和遥控。遥信是指对各种保护和开关量信息进行收集和传送；遥测是指对运行参数进行收集和传送，其中包括各种电气量以及负荷潮流；遥控是指主站对终端传送远程控制指令。虽然配电自动化对传输带宽要求不高，但是其对通信系统的时效性、数据传输的完整度、通信故障和修复时间、运维管理要求及信息安全的要求会比较高。配电自动化通信设备一般都安装在户外，所以在比较恶劣的天气情况下也要保证正常运行，这就要求其能够抵抗噪音、高压电流、雷电等强磁的干扰。
2、配电网的变化比较频繁，容易出现故障，通信系统监测不能受到线路故障和网络变化的影响，小范围的故障不能导致系统瘫痪以及数据丢失。当通信系统新增业务时，要保证原有业务正常的运行。当网络改造或扩充时不影响正常的运行，还需要与配网改造及网架变动相适应。配电自动化系统是调度实时监控中低压配电网的重要系统，应防止通过串接方式、公共网络等对子站、终端进行攻击，造成用户供电中断；防止通过公共网络和配电终端入侵主站，造成更大范围的安全风险。保障重要数据的机密性、完整性，并针对系统进行安全审计，开展相关信息安全的运维与管理工作。
二、配电自动化的配电网可靠性评估方法
科学配置配电自动化终端，可以大幅缩短故障区域的查找时间和故障隔离时间，因此在进行配电自动化规划时，需要针对不同的网络结构、不同的分段开关安装位置及配电自动化终端配置方式，进行反复的可靠性评估计算。具体流程为：
1、将线路按照与分段开关、联络开关以及用户分界开关的位置关系划分为若干块，并分别进行编号，对每一块分别计算其等效故障率和等效年平均故障停电时间。
2、以块为单位，分别求取每一块到变电站出线所在块的最小通路（简称为“主最小路”），将遍历的块编号存入相应块的主最小路数组中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、以块为单位，分别求取每一块到转供线路所在块的最小通路（简称为“转供最小路”），将遍历的块编号存入相应块的转供最小路数组中。
4、以块为单位，枚举故障停电事件，根据故障停电块和待可靠性评估块两者之间的相对位置关系，若故障块在主最小路和转供最小路上，则故障停电时间为故障修复时间；若故障停电块在待可靠性评估块的主最小路上，则故障停电时间为故障块的隔离时间或联络开关的合上时间。若故障停电块不在待可靠性评估块的主最小路上，则为故障块的隔离时间。故障块的隔离原则按照最短的供电恢复时间进行隔离，若故障块与待评估块之间安装了“三遥”终端，则优先遥控“三遥”终端进行故障隔离操作。如果故障块首端装有熔断器或者断路器等分支线保护，那么分支线上的元件发生故障时，熔断器或者断路器动作，故障不影响待评估块。在进行相应的开关操作时，若开关装设了“三遥”终端，则故障隔离时间为开关的动作时间，若开关装设了“二遥”终端，则故障隔离时间为人工操作开关的时间，若没有装设配电终端，则故障隔离时间为故障区域查找时间加上人工操作开关时间。
5、计算系统的可靠性指标，判断是否满足设定的系统可靠率要求。在考虑配电自动化可靠性评估计算的基础上，结合单位停电损失等相关参数，计算各个负荷点的年停电损失费用。
6、通过配网改造及自动化建设，在提高配网供电能力的同时，也在显著提高供电可靠性和电能质量。通过多售电，可为供电企业带来直接效益，同时也为改善投资环境和工作生活环境作出积极的贡献。据测算，实施区域建成后，供电可靠性将提升至99.995%，预计可增供电量达到188万 kW·h，按照售电均价 0．59 元/（kW·h）计算，合计每年可减少停电损失 111 万元。根据实时采集的系统运行参数，可为运行方式调整和线损分析等提供科学依据，以便及时采取应对措施。
三、配电自动化终端布局规划方法
1、编码方法
采用遗传算法求解配电自动化终端布局规划时，首先要解决编码问题。公式如下：L={M，（Vi，Vj），B1，B2，D1，D2，}，式中：L 表示每个个体；M 表示线路编号；Vi、Vj表示线路的两端端点；B1、B2分别表示线路首、末端开关的配置方案；D1、D2分别表示线路首、末配电终端的配置方案。
2、配电自动化终端布局规划流程
（1）输入系统数据，包括网络拓扑结构数据、线路参数、可靠性相关参数、负荷数据、开关数据、配电终端数据等，将所有待安装开关的位置进行编码。
（2）根据设定的遗传算法参数，产生初始种群，根据每个个体中形成的开关和配电终端的配置方式进行可靠性评估计算，并在此基础上进行适应度计算。由于D1、D2的配置依附于B1、B2，若B1、B2的值表示不安装分段开关，则在进行适应度计算时，D1、D2的值固定为不配置配电自动化终端。
（3）利用精英保留策略，对相应种群进行选择、分段交叉和分段变异操作，选择满足约束条件的个体进入下一代种群。由于在同一条染色体中既包含开关配置方案编码又包含终端配置方案编码，所以在交叉和变异操作过程中，采用分段交叉和分段变异的策略。
（4）计算适应度函数值并保存最优个体。
（5）根据设定的终止条件，判断是否结束循环。
结束语：在进行配电自动化终端规划时，要依据相关的技术，科学配置配电自动化终端问题，要使配电自动化终端布局规划建立起优化模型。由此可见，配电自动化不仅具有抵抗噪音、高压电流、雷电等强磁的干扰的特性，能够适应外部恶劣的天气，还能够保障当局部出现问题时不影响到全局正常工作，配电自动化建设能够为供电企业提高效益，对于改善投资环境和生产生活环境有积极的意义。配电自动化终端布局方法是目前经济性和可靠性最稳定的配置方案，在实际的规划工作中具有指导作用。经过对配电自动化终端合理的布局规划，逐步建设配电网调控一体化智能体系，实现整个区域的重要环网设备、开闭所、配电房“三遥” 功能，这对于我国智能电网的发展具有举足轻重的意义。
参考文献
[1] 宋若晨，徐文进，杨光，顾黎强.? 基于环间联络和配电自动化的配电网高可靠性设计方案[J].?电网技术.?2014（07）
[2] 刘国军，侯兴哲，王楠，徐鑫，李建岐. 智能配用电通信综合网管系统研究[J]. 电网技术. 2012（01）
[3] 陈浩楠. 配电自动化的规划及应用研究[J]. 信息通信. 2014（11）
论文作者:郝晨光
论文发表刊物:《电力技术》2016年第10期
论文发表时间:2017/1/9
标签：终端论文; 故障论文; 可靠性论文; 时间论文; 电网论文; 布局论文; 系统论文; 《电力技术》2016年第10期论文;