基于供电可靠性分析的配电自动化终端布点方法与流程

本发明涉及电网规划设计技术领域，尤其涉及一种基于供电可靠性分析的配电自动化终端布点方法。

背景技术：

传统的电网规划方法中缺乏对供电可靠性指标、经济性指标等的量化分析，因此对电网规划方案的选择偏于主观，对电网的规划与建设是否科学，是否经济合理等无法提供客观的评判依据，会造成电网规划方案不能满足社会的发展和用户的需求。

随着社会经济和电网技术的发展，电力用户对于供电可靠性的要求不断提高，配电网智能化升级改造也多以改善和提高供电可靠性为主要目标。配电自动化系统由于可实现故障的快速隔离与恢复，是提升配电网供电可靠性的重要手段之一。具有遥测、遥信和遥控功能的“三遥”配电自动化终端和只具有遥测和遥信功能的“二遥”配电自动化终端等是配电自动化系统的基本组成元件，在实际中广泛应用。虽然这些终端对提升供电可靠性均有助益，但是如何在实际网架中进行优化布点，从而获得性价比最高的供电可靠性提升效果，仍是各地区在实际应用中所遇到的难题，现有配电自动化规划设计相关技术手段及标准规范无法有效解决。

本技术领域的技术人员致力于解决上述技术难题。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的技术目的在于提供一种基于供电可靠性分析的配电自动化终端布点方法，改善传统配电自动化规划设计方法无法通过对配电自动化的供电可靠性提升效果进行量化分析从而确定配电自动化终端布点方案的缺陷。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种基于供电可靠性分析的配电自动化终端布点方法，包括以下步骤：

a.对于目标网架，经过定性分析确定初始的配电自动化终端布点方案；

b.建立目标网架的供电可靠性简化计算模型；

c.确定供电可靠性目标值，利用所述供电可靠性简化计算模型对所述配电自动化终端布点方案进行供电可靠性计算校核；

d.判断所述配电自动化终端布点方案的供电可靠性计算值是否大于等于所述供电可靠性目标值，如是则为供电可靠性校核通过，执行步骤e，否则为供电可靠性校核未通过，执行步骤f；

e.将供电可靠性校核通过的所述配电自动化终端布点方案确定为最终优化的配电自动化终端布点方案；

f.对供电可靠性校核未通过的所述配电自动化终端布点方案进行布点方案调整，利用所述供电可靠性简化计算模型对调整后的所述配电自动化终端布点方案进行供电可靠性计算校核，直至最终得到供电可靠性校核通过的配电自动化终端布点方案，将最终得到的供电可靠性校核通过的所述配电自动化终端布点方案确定为最终优化的配电自动化终端布点方案。

进一步地，所述步骤b中，所述供电可靠性简化计算模型公式为：

asai3＝afset-tp/8760；式中，afset的计算公式为：

式中，asai3为rs-3供电可靠性指标；afset为只计及故障停电因素的供电可靠性；tp为年户均计划停电时间，单位为小时/年；fi为馈线第i分段年故障次数；ni为馈线第i分段上的用户数；nij为馈线第i分段故障导致的停电用户数，对应时间tj；t1为故障区域定位时间；t2为在故障定位指引下由人工进行故障区域隔离所需时间；t3为故障修复所需时间。其中，t2包括对受影响的非故障区域回复供电所进行的操作时间。

根据步骤a确定的初始的配电自动化终端布点方案，选取对应参数取值，得到具体的供电可靠性简化计算模型。供电可靠性简化计算主要考虑环网内线路n-1故障。另外，假设环网满足n-1时的100％负荷转供能力，并且在保护配合上假设能够保证分支线路故障不造成主干线跳闸。在实际计算时，若缺乏相关线路年故障次数的数据，可以该地区的单位长度故障率平均值乘以线路长度的方式进行估算。在相邻开关配置“二遥”终端可以使得两个开关间区段故障时t1为零，在相邻开关配置“三遥”终端可以使得两个开关间区段故障时t1与t2为零。

进一步地，所述步骤c中,所述供电可靠性目标值根据所述目标网架所处供电区域选取，a+类区域供电可靠性asai3目标值为99.999％，a类区域供电可靠性asai3目标值为99.99％，b类区域供电可靠性asai3目标值为99.965％，c类区域供电可靠性asai3目标值为99.897％，d类区域供电可靠性asai3目标值为99.828％。

进一步地，所述步骤f中,布点方案的调整方式包括更换终端位置、增加“二遥”终端和增加“三遥”终端。

进一步地，所述目标网架为10kv配电网，所述10kv配电网的网架结构满足n-1供电要求，所述10kv配电网的类型包括架空网与电缆网。

本发明的有益效果：本发明建立了适用于不同配电自动化终端布点方案下具体目标网架的供电可靠性计算的供电可靠性简化计算模型，通过供电可靠性计算与校核，迭代优化得到满足供电可靠性目标值的优化配电自动化布点方案，使配电自动化规划设计可在确保供电可靠性要求的基础上更加合理地权衡供电可靠性和经济性，提高配电自动化建设投资的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明一个较佳实施例的目标网架示意图。

图2为本发明一个较佳实施例中目标网架初始的配电自动化终端布点方案示意图。

图3为本发明一个较佳实施例中目标网架最终优化的配电自动化终端布点方案示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

实施例：

如图1所示，目标网架为一个上海a+类区域内的架空网。自忠站自11出线为架空主干线，主干线上共有1131肇周东台东和1044肇周合肥南2个分段开关，并通过0822济南复兴南、0912合肥济南西、0745肇周建国北等3个联络开关分别与其他10kv架空线联络。从自忠站出线开始，第一个主干线分段未支接杆变，第二个主干线分段共支接4个杆变和1个用户，第三个主干线分段共支接4个杆变。

s1对于目标网架，经过定性分析确定配电自动化终端初始布点方案。自11线路为变电站供出的架空主干线，仅有2个分段开关，分段开关间支接杆变及用户数量较多，考虑初始方案均配置“三遥”终端。为了完成“遥控故障隔离+负荷转供”的动作组合，需选取联络开关配置“三遥”终端。0745肇周建国北联络开关为线路末端联络开关，转供效果最佳，在初始方案中配置“三遥”终端，0822济南复兴南、0912合肥济南西等2个联络开关需视对侧线路需求来确定是否进行终端布点。初始布点方案如图2所示。

s2根据供电可靠性简化计算通用模型，计算s1中布点方案，建立供电可靠性简化计算模型并计算得到供电可靠性asai3值为99.99850207％。其中模型参数取值如下：

本实施例中缺乏相关线路年故障次数的数据，以该地区的单位长度故障率平均值乘以线路长度的方式进行估算，该地区单位长度故障率平均值为0.07次/年.km，线路长度：各段线路长度如图1所示；t1：1h；t2：1h；t3：4h；tp：0.5min；用户数：每个杆变和一个用户变作为一个等效用户，共9个等效用户。将上述参数带入供电可靠性简化计算模型进行计算得到供电可靠性asai3值为99.99850207％。

s3由于本目标网架位于a+类供电区域，asai3目标值取为99.999％，而s2中计算得到的供电可靠性asai3值为99.99850207％，未达到99.999％目标值，因此供电可靠性校核不通过。

s4调整布点方案，增设一个分段开关，并配置“三遥”终端，如图3所示

s5重新建立新布点方案的供电可靠性简化计算模型并计算供电可靠性，得到供电可靠性asai3值为99.99903657％，达到99.999％目标值，因此供电可靠性校核通过。

s6得到最终的配电自动化终端优化布点方案，如图3所示。肇周合肥南与肇周东台东等2个分段开关配置“三遥”终端；肇周建国北联络开关配置“三遥”终端；在肇周合肥南与肇周东台东分段开关间增设一个分段开关并配置“三遥”终端；0822济南复兴南、0912合肥济南西等2个联络开关需视对侧线路需求来确定是否进行终端布点。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。