摘要：电力是我国最主要的能源之一。现代化的电力系统要求不断地提高自动化程度。现在，国内的电力系统在这方面比起之前已经有了很大提高。而要想促进电力系统的优化，我们应当正确地规划配电自动化系统的配电终端配置数量。但是过去我们对此方面常常不是特别注重。本文专门围绕着这方面的课题，从不同的角度展开分析，探索出行之有效的方案，希望能够提供一些帮助。
关键词：配电自动化系统；配电终端；配置数量；规划
电力系统要想更加先进，那么配电网就要力争自动化。进入21世纪以来，在我国新形势的国情下，全国各地对于电能的需求量也越来越大。所以急需要提高配电系统的工作效率和工作质量，而配电自动化无疑是满足这方面的要求的。在过去，我国对这方面的研究还开展地较少。如今，这方面的课题的研究意义正日益凸显，值得我们为之开展研究。在本文中，从投入产出角度对配电终端的最佳配置数量进行了研究[1]。
一、配电自动化系统中配电终端配置数量规划的重要意义以问题分析
对于配电网来说，其自动化程度直接决定着能否做到故障快速定位、隔离和供电恢复，可以说是促进供电可靠性的关键因素。因此在智能电网中自然也是不可或缺的方面。它的意义，和我们平时在运用中常常出现的不足点又在哪里呢？
现在，在配电网自动化系统当中，常见的配电终端有“三遥”和“两遥”。其中前者可以进行遥测、遥信和遥控工作，而后者（如故障指示器）则只能进行遥测与遥信工作。而自动化系统的基本组成元件为具有本地保护功能的分界开关，运用起来相当广泛。
目前，国内的配电网自动化水平已经有了很大的提高，然而从现阶段的发展水平来看仍然存在着一些不足的地方。因此我们在进行规划设计时，必须要对于不同种类的配电终端的合理数量配置和布置进行探索。
假如采取将配电终端配置在所有环网柜和柱上开关的形式来进行建设，则带来的投资成本极大。而如果采取部分监控对象并统一配置“三遥”配电终端，则会带来较高的终端成本，并且要把电动操作机构安装于大量的开关上，且配备光纤等“三遥”通道。这同样成本较高，很难大面积普及并扩大覆盖范围。
对于配电自动化规划来说，现有的研究课题通常都是根据配电自动化模式和结构选择和通信方案与一、二次配合来开展的。然而有关“三遥”、“二遥”配电终端、故障指示器等方面的课题，国内目前没有报道。但从长远来看，必须尽快进行这方面的研究。
二、配电自动化系统的原理和效应概述
在规划的过程中，需要保证供电的可靠性[3]。这里我们结合配电自动化系统的原理和效应，来具体阐述配电自动化系统中配电终端配置数量规划。
（1）配电终端模块
对这个设备，我们不妨将其看作是专门监控单台开关的虚拟设备。它又细分为“三遥”和“两遥”两种。
①两遥终端模块
这种终端模块的概念是：可进行故障信息上报和电流遥测的终端模块。其无法进行遥控工作，因此相关开关无需具备电动操作装置。这种模块通常能够运用故障指示器和通信模块实现。所有模块都同三个安装于不同相别的故障指示器所对应。
故障指示器共有架空、电缆两大类。其中，前者可安装在柱上开关的部位，或安装在架空馈线的其他部位。后者则通常安装在环网柜里。
②三遥终端模块
这种终端模块的概念是：具有遥测、遥信、遥控及故障信息上报功能的模块。它所控制的开关具备电动操作系统，架空馈线的“三遥”终端模块通常运用终端单元（ＦＴＵ）来达成，而电缆馈线的“三遥”终端模块通常运用站所终端单元 （ＤＴＵ）来达成。
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所有馈线终端单元只可监控一台柱上开关，因此对架空馈线来说，所有配电终端模块仅对应１台ＦＴＵ、１套电动操作机构、１套取电电压互感器（ＴＶ）及１个“三遥”通道。
但每台站所终端单元由于能同时监控好几台开关，因此对电缆馈线来说，根据具体需求，常常每台站所终端单元可对应“三遥”配电终端模块。每台均对应一套取电ＴＶ 及一个 “三遥”通道（通常用光纤），且每台都要配置１套电动操作系统。
（2）配电终端模块配置的投入产出价值
对每条馈线来说，若其有ｎ个用户，总负荷为Ｐ，且配置的开关数量足够，能承担Ｎ－１功能，联络开关也配备了配电终端模块，设馈线故障率是Ｆ，排除时间是Ｔ，所有配电终端模块的综合费用为Ｃ，这里安排ｋ个分段开关安装配电终端模块，把馈线划为ｋ＋１个区域。
①用户均匀分配之状况接近于不同区域的用户数均匀接近，所有区域的用户都在ｎ／（ｋ＋１）。
因其符合Ｎ－１准则，则带来的安装效应为：一旦其中一个区域产生故障，且故障尚未修复，那么其他的部位仍然能维持供电。关于该收益的关系式为：
Ｂ１（ｋ）＝ｎｋＦＴ （１）ｋ＋１
根据这各关系式，我们不难看出安装收益是同安装数量成反比的。
接近于安装ｋ个配电终端模块的投入可表达成：
Ｃ１（ｋ）＝ｋＣ（２）
同时可以对其投入产出比进行一定的表达。
通过此关系式，我们不难看出终端模块数是同投入产出效应成反比的。
总而言之，模块数与净投入产出比是成反比关系。
当我们进一步进行分析，可以看出，单从投入角度的方面，则投入产出比最高的情况为安装１个配电终端模块的时候。当然，若要进一步提高投入产出比，除非不安装配电终端，但此时就没有产出了，所以投入产出比也就无从谈起。但在确定配电终端模块的具体安装数量时，仍然要基于供电可靠性的需求来进行。
（3）关于供电可靠性的不同情况分析
在不同区域的用户均匀分布的前提下，安装于馈线上的ｋ个配电终端模块使馈线形成ｋ＋１个部分，所有部分均具备ｎ／（ｋ＋１）个用户。在沿线单位的故障率相同的前提下，故障处理周期T共分为三大部分，Ｔ＝ｔ１ ＋ｔ２ ＋ｔ３。
其中，t1是故障区域查找周期，t2是人工故障区域隔离周期（涵盖了对受影响的健全区域恢复供电所需的操作周期），t3是故障修复周期（涵盖了故障区域内具体故障位置确认周期和恢复故障前运行方式所需的操作周期）。
①统一配置“三遥”终端模块的情况
在这种情况下，除了终端必须具有“三遥”功能之外，开关也必须具备电动操作装置和设光纤通信通道，其自动化率较为理想，但投资成本也比较高，通常多用于大城市中心城区当中负荷密度较高的部位。
结语
配电自动化系统性能同配电终端配置的数量是紧密相关的。所以我们必须确地规划配电自动化系统的配电终端配置数量，使配电自动化系统的性能得到保障。对此，我们应当结合具体情况来进行斟酌。
参考文献：
[1]刘健，程红丽等.配电自动化系统中配电终端配置数量规划[J].电力系统自动化，2013，5（31）：88-90.
[2]刘鲁嘉，贾思辉等.配电自动化系统中配电终端配置数量规划[J].电子制作，2016，5（15）：100-102.
[3]胡航帆. 配电自动化系统中配电终端配置数量规划[J].中国新技术新产品，2015，12（25）：101-102.
论文作者:倪一峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/18
标签：终端论文; 模块论文; 自动化系统论文; 故障论文; 数量论文; 投入产出论文; 馈线论文; 《电力设备》2017年第17期论文;