客戶高可靠性服務(wù)和配電設(shè)備利用率提升的配電系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃

高　猛，劉　聰，楊得博，王守相，劉　偉，梁　棟

（1.國網(wǎng)天津市電力公司城東供電分公司，天津 300250；2.國網(wǎng)天津市電力公司，天津 300010；3.天津大學(xué)智能電網(wǎng)教育部重點實驗室，天津 300072）

客戶高可靠性服務(wù)和配電設(shè)備利用率提升的配電系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃

高猛1，劉聰2，楊得博1，王守相3，劉偉1，梁棟3

（1.國網(wǎng)天津市電力公司城東供電分公司，天津 300250；2.國網(wǎng)天津市電力公司，天津 300010；3.天津大學(xué)智能電網(wǎng)教育部重點實驗室，天津 300072）

提出了一種考慮可靠性約束并尋求經(jīng)濟性最優(yōu)的配電系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃方法。首先，介紹了含多聯(lián)絡(luò)點的配電系統(tǒng)可靠性分析方法，提出了負(fù)荷供電可恢復(fù)的邏輯判斷方法。其次，以系統(tǒng)供電可靠性指標(biāo)和系統(tǒng)設(shè)備利用率為約束，以經(jīng)濟性最優(yōu)為目標(biāo)建立了聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃模型，并在可靠性計算中采用區(qū)間數(shù)來處理負(fù)荷和故障參數(shù)的不確定性。最后，對RBTS BUS 6部分饋線算例進(jìn)行了測試：通過改變聯(lián)絡(luò)點容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)備利用率，分析了不同系統(tǒng)設(shè)備利用率對規(guī)劃結(jié)果的影響，并根據(jù)測試結(jié)果提出了聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃的原則。測試表明所提模型與方法具有較強的工程參考價值。

配電系統(tǒng)；聯(lián)絡(luò)點；規(guī)劃；可靠性

傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)只能被動地從輸電網(wǎng)接收功率，無法對故障和異常狀態(tài)進(jìn)行有效控制，難以滿足用戶不斷嚴(yán)苛的供電可靠性要求。隨著電網(wǎng)智能化建設(shè)需求的增長，配電網(wǎng)改造和建設(shè)勢在必行［1-2］。

聯(lián)絡(luò)是配電系統(tǒng)的重要組成部分，對于故障后的負(fù)荷轉(zhuǎn)移和供電恢復(fù)具有重要意義，是提高配電系統(tǒng)可靠性的重要手段。單聯(lián)絡(luò)接線簡單、運行靈活，在當(dāng)前配電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，在饋線負(fù)荷不太大、饋線備用容量較高時，單聯(lián)絡(luò)即可滿足可靠性要求，其中任一條饋線的所有負(fù)荷均可轉(zhuǎn)移到對側(cè)饋線上而不發(fā)生參數(shù)越限。然而隨著負(fù)荷不斷增長，饋線備用容量不斷降低，單聯(lián)絡(luò)漸漸難以滿足可靠性需求。

當(dāng)前的配電自動化建設(shè)與改造多集中于對開關(guān)設(shè)備或配電自動化終端設(shè)備等進(jìn)行安裝或自動化改造，而忽視了聯(lián)絡(luò)的建設(shè)和改造。開關(guān)或配電自動化終端可降低故障隔離時間，從而提高供電可靠性。然而，當(dāng)故障快速隔離后，若現(xiàn)有的備用電源容量不足或負(fù)荷轉(zhuǎn)移后電壓等參數(shù)發(fā)生越限，仍會導(dǎo)致相關(guān)負(fù)荷被切除和長時間失電，因此必須在相應(yīng)饋線段建設(shè)新的聯(lián)絡(luò)，以保證破壞性故障發(fā)生后負(fù)荷的轉(zhuǎn)移和供電恢復(fù)。

配電系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的建設(shè)包括聯(lián)絡(luò)開關(guān)和聯(lián)絡(luò)線路的建設(shè)，若在每個饋線段建設(shè)聯(lián)絡(luò)會實現(xiàn)高可靠性，然而，聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)備成本較高，聯(lián)絡(luò)線路的選擇涉及復(fù)雜的地理信息因素，盲目建設(shè)聯(lián)絡(luò)將導(dǎo)致大量投資。因此，應(yīng)根據(jù)不同供電區(qū)域的負(fù)荷大小、用戶類型、接線方式等實際需求，綜合考慮供電可靠性、聯(lián)絡(luò)建設(shè)投資等因素對聯(lián)絡(luò)點的數(shù)量、建設(shè)位置進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，以期在保證系統(tǒng)一定供電可靠性的前提下，投資最小，獲得較高的投資回報率。

對于配電系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)規(guī)劃問題已有相關(guān)研究。部分文獻(xiàn)研究了聯(lián)絡(luò)線的規(guī)劃問題。文獻(xiàn)［3］提出了中壓配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化算法，在滿足變電站以及變壓器水平N-1準(zhǔn)則前提下，計算使空載聯(lián)絡(luò)線固定投資最小的聯(lián)絡(luò)方案。文獻(xiàn)［4-5］則從配電系統(tǒng)最大供電能力角度研究了主變壓器站間聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化問題。上述研究均簡化為饋線間的單聯(lián)絡(luò)規(guī)劃。文獻(xiàn)［6-7］提出了基于兩聯(lián)絡(luò)接線模式的聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化方法。文獻(xiàn)［8］研究和提出了環(huán)間聯(lián)絡(luò)線落點位置的選擇原則。部分文獻(xiàn)研究了聯(lián)絡(luò)開關(guān)的優(yōu)化配置。文獻(xiàn)［9］研究了同一條饋線內(nèi)部聯(lián)絡(luò)開關(guān)的優(yōu)化配置。文獻(xiàn)［10］提出了考慮可靠性的配電網(wǎng)分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的數(shù)量和安放位置的規(guī)劃方法。文獻(xiàn)［11］基于負(fù)荷-光伏等效負(fù)荷曲線動態(tài)分段對含光伏電源的配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行優(yōu)化配置，將生成樹和蟻群算法相結(jié)合對模型進(jìn)行求解。文獻(xiàn)［12］考慮停電損失和設(shè)備投資，研究了聯(lián)絡(luò)開關(guān)的優(yōu)化配置問題，以模糊隸屬函數(shù)表示負(fù)荷重要性。文獻(xiàn)［13］提出了復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下最優(yōu)分段和聯(lián)絡(luò)計算方法，以及自動分段開關(guān)和自動聯(lián)絡(luò)開關(guān)的組合和配置方法。

本文研究了配電系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃問題，以期在保證系統(tǒng)具有較高供電可靠性前提下，經(jīng)濟性最優(yōu)，獲得較好的投資回報率，將配電系統(tǒng)的工程應(yīng)用價值最大化。首先，介紹了多聯(lián)絡(luò)點配電系統(tǒng)可靠性分析方法，提出了供電可恢復(fù)的邏輯判斷方法；其次，以經(jīng)濟性為目標(biāo)、可靠性為約束建立了聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃模型，在可靠性計算中以區(qū)間數(shù)處理負(fù)荷和故障參數(shù)的不確定性；最后，給出了算例應(yīng)用情況，提出了聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃的結(jié)論和原則。

1　多聯(lián)絡(luò)點配電系統(tǒng)可靠性分析

配電系統(tǒng)可靠性分析國內(nèi)外已有較多研究［14-17］，其中在文獻(xiàn)［18-19］中詳細(xì)介紹了饋線分塊的相關(guān)概念，并分別采用最短路法和故障模式影響分析法進(jìn)行了可靠性的分塊計算。本文提出了分塊可靠性計算的最小割集法，該方法繼承了可靠性分塊算法的優(yōu)勢，同時相比以上兩種方法，最小割集法對于輻射狀、多端供電及多聯(lián)絡(luò)接線的配電系統(tǒng)都具有良好的適應(yīng)性。

1.1分塊最小割集法可靠性計算

分塊最小割集法可靠性計算主要分為如下幾個步驟。

步驟1根據(jù)開關(guān)分布進(jìn)行饋線分塊。饋線塊是指內(nèi)部不含任何開關(guān)的饋線元件集合，塊中的元素可以是一個節(jié)點、一條線路，也可以是多個節(jié)點和線路的組合。每一個開關(guān)元件單獨形成開關(guān)弧。圖1中用虛線標(biāo)示出了饋線分塊的結(jié)果，即形成7個饋線塊Z1～Z7。

圖1　簡單輻射狀配電系統(tǒng)Fig.1 Simple radial distribution system

步驟2對各分塊的類型、負(fù)荷、可靠性等信息進(jìn)行統(tǒng)計。將其中含電源節(jié)點的塊定義為電源塊，含轉(zhuǎn)移節(jié)點的塊定義為轉(zhuǎn)移塊，含負(fù)荷節(jié)點的塊定義為負(fù)荷塊。圖1中Z1和Z6為電源塊，Z7為轉(zhuǎn)移塊，Z3、Z5、Z7、Z8為負(fù)荷塊。統(tǒng)計連接在塊中所有節(jié)點上的負(fù)荷種類、大小數(shù)據(jù)，為可靠性計算做準(zhǔn)備。由于饋線塊內(nèi)無開關(guān)，因而塊中任何元件的故障都將引起整個饋線塊被切除。根據(jù)串聯(lián)元件的關(guān)系計算每個塊的故障率λB與平均停電持續(xù)時間rB，其計算公式分別為

式中：NB為塊中元件個數(shù)；λi與ri分別為第i個元件的故障率和修復(fù)時間。分析中只考慮元件的持續(xù)性故障。

步驟3針對每一個負(fù)荷塊，搜索該塊到電源塊、轉(zhuǎn)移塊的所有最小路，以及所有與該塊相連的其他路徑。以負(fù)荷塊Z8為例，其到電源塊的最小路徑為

Z8→（F）→Z7→（S3）→Z4→（S2）→Z2→（B1）→Z1

Z8→（F）→Z7→（S3）→Z4→（B2）→Z5→（B3）→Z6

到轉(zhuǎn)移塊的最小路徑為

Z8→（F）→Z7

既非電源路徑也非轉(zhuǎn)移路徑的其他路徑為

Z8→（F）→Z7→（S3）→Z4→（S2）→Z2→（S1′）→Z3

通過以上3種路徑的搜索，可確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中所有與負(fù)荷塊相連并能夠?qū)ω?fù)荷塊造成潛在影響的塊以及相連路徑上的開關(guān)分布。

步驟4根據(jù)最小路徑信息找出該負(fù)荷塊的一階供電割集塊、一階轉(zhuǎn)移割集塊。根據(jù)最小路徑的搜索結(jié)果建立到電源塊和轉(zhuǎn)移塊的最小路徑矩陣。該矩陣的行數(shù)為到電源塊或轉(zhuǎn)移塊的最小路徑條數(shù)，矩陣的列數(shù)為網(wǎng)絡(luò)中所有饋線塊總數(shù)。若某條最小路徑中包含某一個饋線塊，則與該最小路徑對應(yīng)的行中對應(yīng)饋線塊所在列的元素為1，反之該元素為零。負(fù)荷點Z8對應(yīng)的電源塊最小路徑矩陣A為

最小路徑矩陣建立以后，若某饋線塊所對應(yīng)的列元素均為1，則該塊為一階割集塊。在圖1中，負(fù)荷塊Z8的一階供電割集為｛Z4，Z7，Z8｝，一階轉(zhuǎn)移割集為｛Z8，Z7｝。不難發(fā)現(xiàn)，每個負(fù)荷塊本身既是其一階供電割集元素，又是其一階轉(zhuǎn)移割集元素。

步驟5根據(jù)步驟3中的最小路徑以及步驟4中的一階割集信息，分析與負(fù)荷塊相連的各個饋線塊發(fā)生故障時對該負(fù)荷塊的影響，并進(jìn)行累加。優(yōu)先分析故障塊與一階供電割集的關(guān)系，以確定故障對供電路徑的影響；若故障不可隔離，則分析故障塊與一階轉(zhuǎn)移割集的關(guān)系，以確定故障對轉(zhuǎn)移路徑的影響。對一個具體的負(fù)荷塊來說，與其相連的饋線塊可分為如下幾種類型（以負(fù)荷塊Z8為例）：①該塊與負(fù)荷塊的一階供電割集之間存在斷路器或熔斷器，則該塊故障對負(fù)荷塊不產(chǎn)生影響，如Z1、Z5、Z6；②該塊與負(fù)荷塊的一階供電割集之間無斷路器，但存在分段開關(guān)，則該塊故障會引起負(fù)荷塊停電，停電持續(xù)時間為故障隔離時間，如Z3、Z2；③該塊與負(fù)荷塊的一階供電割集之間無任何開關(guān)，但與一階轉(zhuǎn)移割集之間存在分段開關(guān)，則該塊故障會引起負(fù)荷塊停電，停電持續(xù)時間為故障隔離時間與轉(zhuǎn)移時間之和，如Z4；④該塊與負(fù)荷塊的一階供電割集之間無任何開關(guān)，與一階轉(zhuǎn)移割集之間無任何開關(guān)，則該塊故障會引起負(fù)荷塊停電，停電持續(xù)時間為故障塊的平均修復(fù)時間，如Z7、Z8。

步驟6重復(fù)步驟3～步驟5，直至將所有負(fù)荷塊分析完畢。

步驟7計算各個負(fù)荷點以及系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。其中，各負(fù)荷點的可靠性指標(biāo)等于其所在塊的可靠性指標(biāo)。

1.2供電恢復(fù)分析

前述方法是在TLOC準(zhǔn)則下進(jìn)行可靠性計算，未計及聯(lián)絡(luò)容量不足的限制。下面提出PLOC準(zhǔn)則下的粗略計算方法，以考慮聯(lián)絡(luò)容量不足的限制。

前述方法步驟3形成所有轉(zhuǎn)移路徑時，對于該負(fù)荷塊i的第j條轉(zhuǎn)移路徑，累加該轉(zhuǎn)移路徑上的負(fù)荷Ptrans-ij，并與該轉(zhuǎn)移聯(lián)絡(luò)點的容量Ctie-ij做比較，并記錄比較結(jié)果Rij，若Ptrans-ij＜Ctie-ij，則Rij=true，否則Rij=false。

對于負(fù)荷塊i，若存在轉(zhuǎn)移路徑j(luò)，使得Rij=true，則該負(fù)荷塊可轉(zhuǎn)移，記為Ti=true；否則，負(fù)荷不可轉(zhuǎn)移。在前述方法步驟5的③中，若Ti=true，轉(zhuǎn)移時間不變；若Ti=false，轉(zhuǎn)移時間修改為故障平均修復(fù)時間。

綜上，本文提出的可靠性分析方法流程如圖2所示。

圖2　可靠性分析流程Fig.2 Flow chart of reliability analysis

2　聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃模型和方法

2.1決策變量

模型決策變量xi定義為每個負(fù)荷段（帶負(fù)荷的饋線段）是否建設(shè)聯(lián)絡(luò)點，進(jìn)行設(shè)定

2.2基本模型

本模型以系統(tǒng)年停電損失CIC（customer interruption cost）、聯(lián)絡(luò)建設(shè)運維年投資IC（installation cost）之和最小為目標(biāo)，以系統(tǒng)供電可用率ASAI（average service availability index）和系統(tǒng)設(shè)備利用率作為約束，以區(qū)間數(shù)處理負(fù)荷和故障參數(shù)的不確定性，可靠性指標(biāo)計算值均為區(qū)間數(shù)，加中括號［］進(jìn)行標(biāo)志。系統(tǒng)設(shè)備利用率以聯(lián)絡(luò)點的容量C表示。其模型為

式中：K為系統(tǒng)需要滿足的供電可用率；R為系統(tǒng)實際聯(lián)絡(luò)點容量，表征系統(tǒng)設(shè)備利用率提升潛力。

1）系統(tǒng)年停電損失［CIC］

系統(tǒng)年停電損失期望與用戶類型、用戶負(fù)荷大小、用戶停電頻率以及停電時間都密切相關(guān)，簡化的系統(tǒng)年停電損失函數(shù)模型為

式中：NL為負(fù)荷節(jié)點數(shù)；ENSj（energy not supplied）為第j個負(fù)荷節(jié)點的年停電電量期望；IEARj（interrupted energy assessment rate）為第j個負(fù)荷節(jié)點每次停電所對應(yīng)的停電成本，元/（kW·h）。

2）聯(lián)絡(luò)建設(shè)運維投資IC

聯(lián)絡(luò)建設(shè)運維投資IC計算公式為

式中：Ntie為聯(lián)絡(luò)點建設(shè)數(shù)量；Atie為每條聯(lián)絡(luò)線建設(shè)年值；h為設(shè)備運維費用占設(shè)備投資費用的比例，除以2表示聯(lián)絡(luò)點建設(shè)運維投資為聯(lián)絡(luò)線建設(shè)運維投資的一半。

根據(jù)設(shè)備現(xiàn)值計算設(shè)備年值的公式［20］為

式中：Ptie為單條聯(lián)絡(luò)建設(shè)的現(xiàn)值；ρ為貼現(xiàn)率。

3）供電可用率［ASAI］

系統(tǒng)供電可用率［ASAI］計算公式為

式中，Ni為負(fù)荷節(jié)點i的用戶數(shù)。

4）聯(lián)絡(luò)點容量C

每個聯(lián)絡(luò)點均有其容量，即所聯(lián)絡(luò)的饋線的備用容量，聯(lián)絡(luò)點容量越小，說明所聯(lián)絡(luò)的饋線正常運行所帶的負(fù)載越高，系統(tǒng)設(shè)備利用率越高。通過改變聯(lián)絡(luò)點容量，可使規(guī)劃結(jié)果趨于更多聯(lián)絡(luò)點分?jǐn)偼ｋ娯?fù)荷，達(dá)到提高系統(tǒng)設(shè)備利用率的規(guī)劃效果。

2.3求解算法

采用基于可信度［21］的區(qū)間二進(jìn)制遺傳算法GA（genetic algorithm）對上述模型進(jìn)行求解，GA算法流程見圖3。

圖3　GA算法流程Fig.3　Flow chart of GA

3　算例分析

如圖4所示，采用RBTS BUS 6算例部分饋線進(jìn)行測試，該系統(tǒng)為中壓配電系統(tǒng)，有18個負(fù)荷點，1 755個用戶，所有負(fù)荷均乘以5，以模擬饋線重載情況，總平均負(fù)荷為6.081 MW［22］。

圖4　RBTS BUS 6部分配電系統(tǒng)主接線圖Fig.4　Connection diagram of part of the distribution system for RBTS BUS 6

所需數(shù)據(jù)如元件故障率、節(jié)點負(fù)荷、節(jié)點用戶類型和用戶數(shù)等見文獻(xiàn)［22］；聯(lián)絡(luò)開關(guān)的切換時間取0.05 h，非自動開關(guān)的開關(guān)時間取1 h；各類負(fù)荷單位電量停電成本數(shù)據(jù)如表1所示。單條聯(lián)絡(luò)建設(shè)費用現(xiàn)值取100 000元，壽命取20 a，設(shè)備貼現(xiàn)率取0.1，運維費用占設(shè)備投資費用比例取0.03。所有節(jié)點負(fù)荷加上下5%的偏移區(qū)間，線路和變壓器故障率分別加5%和3%的偏移區(qū)間。

表2、表3給出了聯(lián)絡(luò)配置邊界的可靠性指標(biāo)，其中認(rèn)為聯(lián)絡(luò)饋線備用容量足夠，即發(fā)生故障后負(fù)荷可完全轉(zhuǎn)移。由表可見，建設(shè)聯(lián)絡(luò)點可拓展系統(tǒng)可靠性邊界，進(jìn)一步提高系統(tǒng)供電可靠性。

表1　單位電量停電成本Tab.1　Interruption energy assessment rate

表2　聯(lián)絡(luò)配置邊界的可靠性指標(biāo)（開關(guān)均未改造）Tab.2　Reliability indices of tie planning bound（no switch is renovated to automatic switch）

表3　聯(lián)絡(luò)配置邊界的可靠性指標(biāo)（開關(guān)均改造為自動開關(guān)）Tab.3　Reliability indices of tie planning bound（all switches are renovated to automatic switches）

下面僅考慮開關(guān)未改造情況，開關(guān)改造情況類似。設(shè)計聯(lián)絡(luò)點容量為3 MV·A和1 MV·A兩種情形，兩種情形下的最大供電可用率［ASAI］max（全聯(lián)絡(luò)）和最小供電可用率［ASAI］min（無聯(lián)絡(luò)）可靠性指標(biāo)如表4所示。

表4　不同聯(lián)絡(luò)點容量下的聯(lián)絡(luò)配置邊界可靠性指標(biāo)Tab.4　Reliability indices of tie planning bound with different tie point capacities

表5、表6分別給出了聯(lián)絡(luò)點容量為3 MV·A和1 MV·A兩種情況下，不同的供電可用率［ASAI］約束下的聯(lián)絡(luò)點最優(yōu)規(guī)劃方案，包括聯(lián)絡(luò)點建設(shè)的最優(yōu)數(shù)量、位置及停電損失期望、總費用及最優(yōu)方案的［ASAI］指標(biāo)。圖5、圖6給出了聯(lián)絡(luò)點容量為3 MV·A和1 MV·A兩種情況下可靠性指標(biāo)最大的網(wǎng)架聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃結(jié)果。

表5　聯(lián)絡(luò)點最優(yōu)規(guī)劃方案（聯(lián)絡(luò)點容量3 MV·A）Tab.5　Optimal planning scheme of tie points（tie point capacity of 3 MV·A）

表6　聯(lián)絡(luò)點最優(yōu)規(guī)劃方案（聯(lián)絡(luò)點容量1 MV·A）Tab.6　Optimal planning scheme of tie points（tie point capacity of 1 MV·A）

圖5　聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃結(jié)果示意（聯(lián)絡(luò)點容量3 MV·A）Fig.5　Schematic of optimal planning result of tie points（tie point capacity of 3 MV·A）

圖6　聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃結(jié)果示意（聯(lián)絡(luò)點容量1 MV·A）Fig.6　Schematic of optimal planning result of tie points（tie point capacity of 1 MV·A）

由表5、表6可見，聯(lián)絡(luò)點容量較大時，每加建一個聯(lián)絡(luò)點，［ASAI］指標(biāo)均得到較大提高，因而所需建設(shè)的聯(lián)絡(luò)點較少，這是因為每個聯(lián)絡(luò)點可對接入點附近約多個負(fù)荷段的負(fù)荷恢復(fù)供電，即聯(lián)絡(luò)點可覆蓋其附近多個負(fù)荷段；聯(lián)絡(luò)點容量較小時，所需建設(shè)的聯(lián)絡(luò)點較多，這是因為每個聯(lián)絡(luò)點所能轉(zhuǎn)移的負(fù)荷段較少，每加建一個聯(lián)絡(luò)點，［ASAI］指標(biāo)提高幅度有限，必須建設(shè)較多的聯(lián)絡(luò)點才能更多地恢復(fù)失電負(fù)荷，提高可靠性指標(biāo)。然而聯(lián)絡(luò)點容量為1 MV·A時［ASAI］指標(biāo)比聯(lián)絡(luò)點容量為3 MV·A時有所下降，這是因為有4個負(fù)荷點負(fù)荷超過了聯(lián)絡(luò)點容量，這些負(fù)荷失電時無法恢復(fù)供電，因此聯(lián)絡(luò)點容量的設(shè)置應(yīng)至少大于每個負(fù)荷段的負(fù)荷。

綜上所述，可得出以下結(jié)論：

（1）建設(shè)聯(lián)絡(luò)可提高配電系統(tǒng)可靠性，進(jìn)一步拓展可靠性邊界，尤其在重載情況下，聯(lián)絡(luò)點容量較大時，每個聯(lián)絡(luò)點均對可靠性產(chǎn)生較大提升，需建設(shè)的聯(lián)絡(luò)點數(shù)量顯著降低；

（2）調(diào)低聯(lián)絡(luò)點容量，可計及未來負(fù)荷的增長，達(dá)到提高系統(tǒng)設(shè)備利用率的規(guī)劃效果；

（3）聯(lián)絡(luò)點容量應(yīng)至少大于一個負(fù)荷段的負(fù)荷，否則對可靠性改善有限，反而增加建設(shè)投資；

（4）聯(lián)絡(luò)點的建設(shè)原則是應(yīng)覆蓋盡可能多的負(fù)荷段，并按負(fù)荷大小均勻分布，避免過于密集。

4　結(jié)語

本文研究了配電系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃問題，提出了多聯(lián)絡(luò)配電系統(tǒng)可靠性分析方法，并以經(jīng)濟性為目標(biāo)、可靠性為約束建立了聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃模型，以期在保證系統(tǒng)具有較高供電可靠性前提下，經(jīng)濟性最優(yōu)，獲得較好的投資回報率，將配電系統(tǒng)的工程應(yīng)用價值最大化。以RBTS BUS 6算例部分饋線進(jìn)行測試，并根據(jù)計算結(jié)果給出了聯(lián)絡(luò)點規(guī)劃的原則，具有較強的工程指導(dǎo)意義。

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Planning of Tie Points in Distribution Systems Considering Customers’High Reliability Requirement and Improvement in Equipment Utilization Rate

GAO Meng1，LIU Cong2，YANG Debo1，WANG Shouxiang3，LIU Wei1，LIANG Dong3
（1.Chengdong Branch of Tianjin Electric Power Company of State Grid，Tianjin 300250，China；2.Tianjin Electric Power Company of State Grid，Tianjin 300010，China；3 Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education，Tianjin University，Tianjin 300072，China）

Considering customers’high reliability requirement，an optimal economic planning method of tie points in distribution system is proposed.First，a reliability analysis method for distribution system with multi tie points is introduced，including a logic judgment method dealing with power supply restoration.Second，the planning model of tie points is built to minimize the total costs with power supply reliability and equipment utilization rate as constraints，where load and fault parameters are modeled as interval numbers in the calculation of reliability considering their uncertainties.Finally，the proposed method is tested on part of the RBTS BUS 6 system：the capacity of tie points is adjusted to model different equipment utilization rates，the influences of different equipment utilization rates on the planning result are analyzed，and the principles of planning are extracted.The test result shows that the proposed method can provide reference for engineering practice.

distribution system；tie points；planning；reliability

TM7

A

1003-8930（2016）10-0111-06

10.3969/j.issn.1003-8930.2016.10.019

2015-07-10；

2016-01-16

高猛（1973—），男，碩士，高級工程師，研究方向為配電網(wǎng)規(guī)劃管理。Email：meng.gao@tj.sgcc.com.cn

劉聰（1976—），男，碩士，高級工程師，研究方向為配電系統(tǒng)自動化。Email：cong.liu@tj.sgcc.com.cn

楊得博（1986—），男，本科，工程師，研究方向為配電網(wǎng)規(guī)劃管理。Email：ydbhanlin@126.com