低壓配電自動化終端的布局設計

黃蓉

摘要：0.4kV配電線路設備是配電網的重要組成部分，直接為用戶側的用電提供可靠支撐。低壓臺區(qū)的故障往往受到中壓配電網故障影響，導致在實際中低壓饋線自動化的提升效果也難以估算。在提升低壓配電自動化的過程中，最關鍵的是其終端的布局，自動化終端布局的合理性能直接影響其供電可靠性。

關鍵詞：0.4kV配電﹔自動化終端;布局;可靠性

在我國，針對配電自動化終端布局方面的設計研究并不少見，且主要的研究內容為配電自動化終端設備的參數設計，但在傳統(tǒng)設計過程中未考慮相關的經濟因素，導致傳統(tǒng)終端布局設計在實際中應用的性價比不高，不具備廣泛的應用性。為了在提高0.4kV配電網安全性的同時，最大限度地保證其自動化終端布局設計的經濟適用性，對其展開優(yōu)化設計。在獲取低壓故障數據后，以經濟性和可靠性為基礎，在提高布局設計合理性的同時，考慮經濟性，即開關投資、運行維護以及故障隔離損失，切實以電網經濟高效運行為目的，開展可靠性分析，進一步提升布局設計的供電可靠率。通過設計實例分析的方式，證明設計布局在實際應用中的可靠性，為0.4kV配電自動化布局提供有效的方案。

1低壓配電自動化終端的布局設計

為解決傳統(tǒng)0.4kV配電自動化終端的布局設計下，供電可靠性低的問題，設定0.4kV配電自動化終端設備參數，計算配電自動化終端布局設計組合權重，構建配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型，以模型最優(yōu)解為配電自動化終端布局設計結果，并通過可靠性評估的方式，完成0.4kV配電自動化終端的布局設計。設計實例分析結果表明，該設計布局下的配電網供配電可靠性指標明顯高于對照組且能降低傳統(tǒng)布局設計下的供電線路損耗。

1.1設定自動化終端設備參數

對0.4kV配電自動化終端布局設計前，必須預先設定終端的設備參數，本文采用組合權重的方式對該終端設備參數進行量化。在量化配電自動化終端設備參數后，對得出的數據進行無量綱化處理，保證配電自動化終端設備參數設定工作在刻度轉換量化的過程中不會帶來結果上比例差異的變化。

1.2計算自動化終端布局設計組合權重

在設定0.4kV配電自動化終端設備參數的基礎上，為提高終端布局設計的科學性，對0.4kV配電自動化終端設備參數進行賦權，計算配電自動化終端布局設計組合權重，為終端布局提供依據。本文結合主觀賦權法以及客觀賦權法，計算配電自動化終端布局設計組合權重。根據得出的配電自動化終端布局設計的量化分析指標信息熵值可知，信息熵值越大，表明配電自動化終端布局設計的量化分析指標中包含的信息量越多;反之，則包含的信息量越少。根據得出的主觀權重值以及客觀權重值，計算配電自動化終端布局設計組合權重。

1.3構建自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型

以組合權重為依據，考慮終端布局設計的經濟性原則，構建0.4kV配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型。本文采用六元組的方式表示配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型的目標函數。

1.4自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型求解

構建出0.4kV配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型后，運用Hamilton方程對其進行均衡求解?？紤]到0.4kV配電中的負荷分布必然存在大量的隨機因素，造成極高的不確定性，必須運用Hamilton方程中的雙邊極值定理，提高配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型均衡求解的收斂速度，實時更新配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型的最優(yōu)解。當倒向積分越接近配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型最優(yōu)解時其自適應權重的值減小，當倒向積分越遠離配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型最優(yōu)解時其自適應權重的值增大，以此實現(xiàn)配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型均衡求解，進而達到提高模型收斂速度的目的。

1.5完成自動化終端布局設計

通過0.4kV配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型求解，輸出模型最優(yōu)解，選取最優(yōu)配電自動化終端的布局策略。首先，設配電自動化終端布局設計中側重點為SS為基準執(zhí)行配電自動化終端布局設計，設定初步配電自動化終端布局設計策略。而后，基于構建的0.4kV配電自動化終端布局費用最小優(yōu)化模型，以SS為配電自動化終端布局設計最優(yōu)解的參照物，通過自適應權重不斷調整搜索方向，進而拓展搜索范圍。

2自動化終端布局可靠性評估

在完成0.4kV配電自動化終端布局設計的基礎上，為進一步保證配電自動化終端布局設計的可靠性，本文采用評估的方式為0.4kV配電網布局提供支持，具體研究內容如下文所述。

2.1確定自動化終端布局可靠性評估指標

在配電自動化終端布局評估過程中，應持續(xù)對配電網運行中的可靠性進行全面評估，在此過程中，應掌握執(zhí)行評估行為的可靠性指標。根據本文研究的0.4kV配電網的運行特征，指標的選擇與設計應從配電網在停電狀態(tài)下的運行頻率、每次通電的平均停電頻率、平均停電持續(xù)時間、平均供電可用率幾個層面入手。在此基礎上，對上述評估指標進行量化。

2.2自動化終端布局可靠性評估結果賦值

在得出可靠性評估計算式后，將執(zhí)行評估方法中的最后一步，即配電網終端布局的可靠性評估結果賦值。首先，根據德爾菲數據處理方法，對比多組數值的權重程度，從評估置信度角度出發(fā)，模擬化檢測綜合評估結果。而后，結合基礎對比指標，將區(qū)間賦值數據分為0～60分、60～75分、75～85分以及≥85分，整合0.4kV配電網終端布局的可靠性評估指標賦值的數值，采用建立核函數的方式進行多級指標變量的統(tǒng)計，對權重值較大的配電網終端布局可靠性評估指標賦予較高的權值，分析數據間的權值占比及權值間的動態(tài)化關系，實現(xiàn)配電網終端布局的可靠性綜合評估。

結語

開關的合理布局可影響負荷分布，消除重載、過載配變（重載、過載為供電公司兩項重要指標）。本文通過研究與分析，證明了0.4kV配電自動化終端的布局設計在實際應用中的適用性，以此為依據，證明此次優(yōu)化設計的必要性。

參考文獻

[1]王昊煒，邱娟，顧杰.自動化控制在低壓配電系統(tǒng)中的應用[J].電子技術與軟件工程，2020（10）：101-102.