面向供電可靠性的配電自動化終端優(yōu)化配置研究

肖一兵

（鳳凰縣供電公司，湖南 鳳凰 416200）

從配電系統(tǒng)的實踐運(yùn)行角度分析，其自動化程度和供電可靠性之間存在尤為密切的關(guān)系。近年來，我國智能配電網(wǎng)發(fā)展快速，為了促進(jìn)未來配電網(wǎng)的智能化發(fā)展，應(yīng)更加重視配電自動化終端綜合配置方法的更新及應(yīng)用，以及面向供電可靠性的配電自動化終端優(yōu)化配置。

1 面向供電可靠性的配電自動化終端研究現(xiàn)狀分析

基于長遠(yuǎn)角度考慮，電力系統(tǒng)未來建設(shè)目標(biāo)需追尋可靠、靈活以及智能可持續(xù)發(fā)展。不單單需要確保系統(tǒng)供電的可靠性，還有必要加強(qiáng)對電網(wǎng)狀態(tài)的控制。對于配電網(wǎng)來說，和電力用戶之間存在密切的聯(lián)系，在實現(xiàn)配電自動化的基礎(chǔ)上，才能夠確保電力系統(tǒng)供電的可靠性。此外，基于國家能源局《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動計劃》的計劃目標(biāo)，明確需加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)及改造，從而使我國配電自動化水平獲得逐步的提升。從我國面向供電可靠性的配電自動化終端研究現(xiàn)狀來看，涵蓋的內(nèi)容如下。

對于配電終端來說，能夠使配電自動化水平得到有效提升，一般所采用的是“二遙”、“三遙”終端。值得注意的是，對于其中的“二遙”終端來說，主要有兩大功能，其一為遙測功能，其二為遙信功能。對于“三遙”終端，則有三大功能，其一為遙測功能，其二為遙信功能，其三為遙控功能。將若干“二遙”、“三遙”終端在線路開關(guān)中以混合的方式安裝，可以縮短故障定位的距離，還能夠使供電恢復(fù)時間得到有效縮短，從而使配電網(wǎng)供電的可靠性得到有效提升。

從國內(nèi)國外來看，針對配電自動化終端配置展開的研究比較多，比如國內(nèi)有學(xué)者在研究過程中，將以饋線各段用戶數(shù)為基礎(chǔ)，盡最大限度實現(xiàn)配電終端安裝部位的均衡，同時還需要確保系統(tǒng)供電的可靠性，然后將終端組合方式不同的最優(yōu)化配置數(shù)量作為依據(jù)，進(jìn)行相對應(yīng)的探討研究。從國外相關(guān)研究來看，有研究者通過故障模式與后果分析法的使用，針對配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同作為基礎(chǔ)條件，同時將供電可靠性需求作為基礎(chǔ)條件，進(jìn)一步使配電終端實現(xiàn)配置層面的優(yōu)化。

基于現(xiàn)狀下的配電終端配置的研究重點來看，將重點放在可靠性研究領(lǐng)域，針對配電網(wǎng)可觀性的研究則偏少。對于配電網(wǎng)可觀測來說，是狀態(tài)估計的一大條件，能夠使電網(wǎng)狀態(tài)實時感知有效實現(xiàn)。這些年來，我國配電自動化覆蓋率逐步提高，大量配電終端所采集的數(shù)據(jù)集中向主站傳輸，然后完成相對應(yīng)的監(jiān)測分析，這樣便使得配電系統(tǒng)可觀性得到有效體現(xiàn)。例如：有學(xué)者針對源配電網(wǎng)FTU優(yōu)化布置算法進(jìn)行研究，其客觀性條件為：節(jié)點電壓幅值/相角最大偏差均滿足特定的精度范圍；進(jìn)一步通過FIU實時量測與節(jié)點負(fù)荷偽量測，使配電網(wǎng)的可觀性展現(xiàn)出來。此外，配電自動化終端還涉及站所終端DTU及線路故障指示器等設(shè)備，需引起重視，確保配電終端配置的最優(yōu)化。

總之，從現(xiàn)狀來看，對于面向供電可靠性的配電自動化終端研究內(nèi)容較多，為了實現(xiàn)其可靠性，便有必要對其配電自動化終端優(yōu)化配置方法加以掌握。

2 面向供電可靠性的配電自動化終端優(yōu)化配置方法分析

要想使供電可靠性得到有效提升，要根據(jù)供電的實際情況，確保配電自動化終端實現(xiàn)優(yōu)化配置。根據(jù)最新的研究進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)面向供電可靠性的配電自動化終端優(yōu)化配置方法如下。

2.1 遵循一定的優(yōu)化配置原則

因為受到經(jīng)濟(jì)能力的影響，對于存在差異的供電區(qū)而言，其相對應(yīng)的供電可靠性要求也具備一定的差異性。所以，對于配電自動化，需要結(jié)合供電區(qū)的具體情況，然后有組織有計劃地做好各個環(huán)節(jié)的作用?？偨Y(jié)起來，配電自動化終端配置需遵循的相關(guān)原則包括：

（1）滿足可靠性基本要求的原則。將配電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)則當(dāng)作基礎(chǔ)條件，對于供電區(qū)而言，在各個環(huán)節(jié)，均有著存在差異的供電可靠性要求，在這種情況下，便有必要確保配電終端配置方案與相對應(yīng)的供電區(qū)規(guī)劃要求相滿足，進(jìn)一步使供電的可靠性獲得提高。

（2）經(jīng)濟(jì)性原則。從規(guī)模比較大的配電終端配置角度分析，可能存在很難和負(fù)荷配電自動化要求相滿足的情況，需針對設(shè)備采取相對應(yīng)的改造結(jié)合更換措施，因此有必要選取具備負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力的聯(lián)絡(luò)點，這樣使投資成本得到有效節(jié)約，最終確保負(fù)荷損失得到全面控制。

（3）負(fù)荷均衡原則。為了確保故障停電范圍可以得到縮小，需要保證配電終端位于的每一段線路接帶負(fù)荷水平保持一致，即遵循負(fù)荷均衡的基本原則。此外，根據(jù)實際工作要求，為了實現(xiàn)優(yōu)化配置，在面向供電可靠性的配電自動化終端優(yōu)化配置過程中，還有必要納入配電目標(biāo)網(wǎng)架、設(shè)備參數(shù)、負(fù)荷水平、負(fù)荷分布及重要性等要素，從而確保配置最優(yōu)化的實現(xiàn)。

2.2 配電終端配置可靠性的實現(xiàn)

將可靠性的“三遙”配電終端優(yōu)化配置視為基礎(chǔ)條件，進(jìn)一步把支路功率可觀的配電終端配置方法視為媒介，然后將與位置安裝“二遙”配電終端尋找出來，這樣不但能夠?qū)Α叭b”配電終端的開關(guān)遙控功能加以應(yīng)用，同時還能夠?qū)ⅰ岸b”和“三遙”配電終端的實時遙測功能發(fā)揮出來，使配電網(wǎng)的整體性及可觀性得到有效體現(xiàn)，從而體現(xiàn)配電網(wǎng)終端配置的經(jīng)濟(jì)、可觀及可靠等特征。

2.3 配電自動化終端優(yōu)化配置中可觀性的實現(xiàn)

對于傳統(tǒng)的輸電網(wǎng)拓?fù)浞ǘ?，在可觀性分析過程中：首先進(jìn)行支路功率的監(jiān)測，使初始支路量測島得到有效形成，進(jìn)一步對母線注入量測作為基礎(chǔ)，對可觀測島采取擴(kuò)大化措施，或者采取連通的方法。然而，基在量測島間互連成復(fù)雜網(wǎng)狀的情況下，對于該怎樣采取注入量測對可觀測島進(jìn)行擴(kuò)大，則缺少合理科學(xué)的方法。結(jié)合配電網(wǎng)輻射狀或者少環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點，此類拓?fù)淇捎^性分析方法在配電網(wǎng)當(dāng)中比較適合使用。

以下圖1為例，屬于典型輻射狀中壓配網(wǎng)饋線之一，當(dāng)中節(jié)點1屬于饋線根節(jié)點，在電壓向量上是已知的，將其設(shè)定為U1，其中線路功率基于根節(jié)點其呈現(xiàn)輻射狀單向流動。此外，結(jié)合基爾霍夫電流定律等相關(guān)計算公式，發(fā)現(xiàn)基于根節(jié)點電壓U1已知條件下，倘若網(wǎng)絡(luò)中每一條支路的功率均可測量出來，那么各節(jié)點電壓都能夠通過U1計算出來，從而使網(wǎng)絡(luò)可觀性得到有效實現(xiàn)。

圖1 典型的輻射狀中壓配網(wǎng)饋線

3 結(jié)語

通過本課題的探究，認(rèn)識到面向供電可靠性的配電自動化終端優(yōu)化配置是一個值得深入研究的課題。因此，在配電自動化終端優(yōu)化配置過程中，一方面有要遵循一定的原則，即遵循可靠性原則、經(jīng)濟(jì)性原則以及負(fù)荷均衡原則等。另一方面，要注重配電終端配置可靠性及可觀性的實現(xiàn)，進(jìn)一步為配電自動化終端優(yōu)化配置的實現(xiàn)奠定扎實的基礎(chǔ)。