配電自動化終端布局規(guī)劃方法的研究

楊成

摘 要： 隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，配電自動化終端布局方式也得到了不斷的優(yōu)化和更新，使供電的可靠性與有效性也隨之提升，極大的減少了供電故障為人們?nèi)粘９ぷ骱蜕顜淼牟焕绊??；诖耍疚膶ε潆娮詣踊K端布局規(guī)劃方法進行分析。

關(guān)鍵詞： 配單自動化；終端布局；規(guī)劃方式

引言：

在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下，人們在生產(chǎn)和生活中對電能的依賴性逐漸增加，這在為供電企業(yè)帶來巨大效益的同時，對電力企業(yè)的供電效率也提出了更高的要求。目前，我國在供電結(jié)構(gòu)等方面仍然存在著一定的不足，導(dǎo)致供電故障問題多發(fā)，使電氣企業(yè)的發(fā)展水平受到較大的制約，需要積極使用正確的方式進行規(guī)劃，這對保障電力系統(tǒng)的正常運行以及電氣企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1.配電自動化終端布局規(guī)劃

1.1優(yōu)化布局

在配電自動化終端中，應(yīng)按照規(guī)定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備等相關(guān)參數(shù)，明確一次開關(guān)設(shè)備與配電終端的類型和布設(shè)位置。對其進行優(yōu)化能夠在合理的終端布局基礎(chǔ)上，當(dāng)故障發(fā)生時將在最短的時間內(nèi)進行隔離和自主恢復(fù)，從而縮小故障的波及范圍，獲得最佳供電體驗。目前，新建的配電網(wǎng)絡(luò)中布設(shè)的配電自動化終端，具備了遙測、遙控、遙信三個功能。對于新建線路來說，應(yīng)根據(jù)自身的特征實現(xiàn)優(yōu)化布局。

1.2規(guī)劃原則

配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的開關(guān)通?？梢詣澐譃槌鼍€、分段、分界、聯(lián)絡(luò)幾種類型。其中，出線開關(guān)主要安裝在變電站的內(nèi)部，通過對站內(nèi)檢測系統(tǒng)實現(xiàn)管控操作，無需配電終端的參與。用戶分界開關(guān)需要按照不同的電流負荷，對配電終端進行安裝，然后根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)指導(dǎo)，采用光纖通信的方式實現(xiàn)應(yīng)用。但是，也應(yīng)與具體的實際情況相結(jié)合，由針對性的選擇配電自動化終端，還要考慮到經(jīng)濟性是否符合建設(shè)要求。

1.3模型優(yōu)化

在對配電自動化終端進行布局和規(guī)劃時，應(yīng)明確規(guī)劃的目標(biāo)，即確定分段開關(guān)的類型與安裝位置。保障供電系統(tǒng)的可靠性，使建設(shè)收費用達到最低狀態(tài)，提升供電企業(yè)的整體經(jīng)濟效益。企業(yè)在建設(shè)過程中的總費用包括停電損失、設(shè)備運行、設(shè)備投資等。在實施終端布局的過程中，應(yīng)將配電終端與一次設(shè)備進行有機結(jié)合，計算公式為：

式中，CG代表的是一次設(shè)備的年投資費用；CG1代表的是分段開關(guān)年投資費用CG2代表的是配電終端年投資等值費用；PF代表的是分段開關(guān)投資現(xiàn)值單價；N代表的是分段開關(guān)數(shù)量；i代表的是投資的回報率[1]。

2.配電自動化終端布局規(guī)劃方法

編碼屬于配電自動化終端布局規(guī)劃當(dāng)中，較為常用的規(guī)劃方式。通過對所有線路進行編碼的方式，與具體的實際情況相結(jié)合，建立線路模型。通過模型的推導(dǎo)和驗算等方式，最終確定最優(yōu)的目標(biāo)，并將其應(yīng)用到配電自動化終端布局當(dāng)中。

2.1編碼方法

對于配電終端進行布局和規(guī)劃來說，具有較強的復(fù)雜性，需要經(jīng)過大量的驗算才能夠確定出最終的數(shù)據(jù)結(jié)果，以此來達到最佳規(guī)劃效果。首先，將數(shù)據(jù)信息輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，包括經(jīng)過編碼、開關(guān)數(shù)據(jù)等。其次，根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)進行計算，對每個個體開關(guān)以及配電終端實施可靠性評估，并以此為依據(jù)進行計算，對數(shù)據(jù)信息進行適當(dāng)?shù)膽?yīng)用。可以采用遺傳算法的方式，將每條線路的編碼方案定義為：

式中，L代表的是每個線路個體；M代表的是線路的編號；Vi和Vj代表的是線路的首端、末端兩個端點；B1與B2代表的是線路首端、末端的開關(guān)的配置方案；D1與D2代表的是線路首端、末端的配電終端的方案；B1與B2均采用二進制編碼的方式，而D1與D2采用的是整數(shù)編碼的方式。

2.2布局規(guī)劃的流程

（1）將系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入其中，包括開關(guān)數(shù)據(jù)、可靠性相關(guān)數(shù)據(jù)、線路參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、配電終端數(shù)據(jù)等，對所有待開關(guān)之處進行編碼的設(shè)置。

（2）按照預(yù)先設(shè)計好的遺傳算法參數(shù)，對初始種群進行計算，按照每個個體當(dāng)中所形成的開關(guān)以及配電終端方案，實施可靠性評估，并且以此為基礎(chǔ)進行適度計算。由于D1與D2在配置上對B1與B2的依賴性較大，如若在B1和B2當(dāng)中沒有設(shè)置分段開關(guān)，則很難實現(xiàn)適應(yīng)度的計算，D1與D2的值固定為不配置配電自動化終端[2]。

（3）使用精英保留策略，對種群進行編譯、選擇、交叉等操作，并且將符合條件的數(shù)據(jù)輸入到下一代種群當(dāng)中。最后，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果對配電終端進行判斷。

（4）對適應(yīng)度函數(shù)值進行計算，并且將最優(yōu)個體進行保存。

（5）按照實現(xiàn)設(shè)置好的終止條件，對循環(huán)的程度進行判斷，如若結(jié)果為“是”，則將結(jié)果輸出，如若“不是”則轉(zhuǎn)向第3條重新開始。

2.3可靠性評估

在對故障年損失費用進行計算的過程中，需要通過可靠性評估的方式，得出平均故障發(fā)生的時間，包括故障修復(fù)時間、隔離時間、查找時間等。因此，需要采用以下幾個路程：（1）根據(jù)用戶分界開關(guān)、分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)等，對供電線路進行編號，計算出每一塊的年平均故障時間和概率。（2）以塊為單位，對每一分塊到中專線路中的最小路進行計算。（3）按照故障發(fā)生的時間，對待評估快、故障塊的相應(yīng)位置關(guān)系進行分析，判斷其是否與配電系統(tǒng)可靠性要求相符合。

2.4其他規(guī)劃方法

除此以往，其他的輔助管理如加強對安裝和施工人員的技能培訓(xùn)力度，也十分重要。施工人員自身水平與工程進度、質(zhì)量有著較大的聯(lián)系，應(yīng)將提升從業(yè)人員施工質(zhì)量作為工作的重點內(nèi)容，盡量避免出現(xiàn)不必要的運維投入。同時，在材料管理方面也十分重要。在電力行業(yè)中，材料的選擇應(yīng)以安全為主，能夠為整個施工過程的安全提供切實保障，這對于電力企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展來說顯得十分重要。

結(jié)束語：

綜上所述，在對配電自動化終端系統(tǒng)布局進行規(guī)劃的過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)原則，為規(guī)劃工作提供切實保障。并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建配電自動化終端數(shù)字模型，為配電終端布局的線性優(yōu)化提供更多的便利，使其有效性與可行性得到顯著增強。

參考文獻

[1]劉健，程紅麗，張志華.配電自動化系統(tǒng)中配電終端配置數(shù)量規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，37（12）：44-50.

[2]沈兵兵，吳琳，王鵬.配電自動化試點工程技術(shù)特點及應(yīng)用成效分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，36（18）：27-32.