一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法技术

本发明专利技术涉及一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，用于对架空网和/或电缆网进行配电自动化终端的布置，包括以下步骤：1)构建网架供电可靠率模型；2)分别获取架空网和/或电缆网的节点位置信息，并且设定供电可靠率目标；3)设定初始配电自动化终端布置方案，即布置配电自动化终端的节点位置以及终端型号，根据网架供电可靠率模型计算供电可靠率，并根据供电可靠率目标判断该方案是否可行，最终获得最优的配电自动化终端布置方案。与现有技术相比，本发明专利技术具有考虑配电终端、优化方案、具有借鉴意义等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网自动化终端规划领域，尤其是涉及一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法。
技术介绍
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，以上海为代表的国内大型城市因负荷密度高，重要负荷较多，对停电事件高度敏感，A+供电区域的用户供电可靠率以年户均停电时间5min(即RS-3供电可靠率99.999％)为2020年的目标值。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，目前在国内已经开展了广泛的试点应用。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规划，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。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑配电终端、优化方案、具有借鉴意义的基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，用于对架空网和/或电缆网进行配电自动化终端的布置，包括以下步骤：1)构建网架供电可靠率模型；2)分别获取架空网和/或电缆网的节点位置信息，并且设定供电可靠率目标；3)设定初始配电自动化终端布置方案，即布置配电自动化终端的节点位置以及终端型号，根据网架供电可靠率模型计算供电可靠率，并根据供电可靠率目标判断该方案是否可行，最终获得最优的配电自动化终端布置方案。所述的网架供电可靠率模型为：其中，R为用户供电可靠率，R′为只计及故障停电因素的用户供电可靠率，Tp为年户均计划停电时间，ni为馈线第i分段上的用户数，fi为馈线第i分段的年故障次数，t1为定位故障区域所需时间，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，ni1为定位故障区域时间内的停电用户数，ni2为故障区域隔离时间内的停电用户数，ni3为故障修复时间内的停电用户数；所述的节点包括电缆网内的配电站以及架空网内的柱上开关，配电自动化终端的终端型号包括二遥终端和三遥终端。所述的电缆网内的配电站包括K型站、P型站、WX型站和WH型站，所述的架空网内的柱上开关包括联络开关和分段开关。所述的步骤2)中，供电可靠率目标为99.999％。所述的步骤3)中，架空网的初始配电自动化终端布置方案包括不配置终端、全部节点配置二遥终端和全部节点配置三遥终端。所述的步骤3)中，所述的电缆网为WX型站单环网结构，其对应的初始配电自动化终端布置方案包括不配置终端、只配置三遥终端不配置二遥终端以及除标明配置三遥终端的节点外其余均配置二遥终端。所述的只配置三遥终端不配置二遥终端包括双侧第一个或第二个节点配置三遥终端、双侧第三个节点配置三遥终端、双侧第一个或第二个节点加第三个节点配置三遥终端以及全部节点均配置三遥终端，所述的除标明配置三遥终端的节点外其余均配置二遥终端包括全部配置二遥终端、双侧第一个或第二个节点配置三遥终端、双侧第三个节点配置三遥终端以及双侧第一个或第二个节点加第三个节点配置三遥终端。架空网的配电自动化终端布置方案中，越靠近主干线末端的联络开关布置配电自动化终端的优先级越高。电缆网的配电自动化终端布置方案中，不同级别环网优先级为一级环网>二级环网>三级环网，不同类型节点优先级为K型站>P型站>WH型站>WX型站。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术以上海A+区域典型网架为例分析了配电自动化的故障处理模式，建立了考虑配电自动化系统的网架供电可靠率模型，并以10kV典型网架为例进行供电可靠率分析，分别计算了网架各节点配置“三遥”终端、“二遥”终端在不同布点规划方案下的供电可靠率，并综合考虑工程实施难度、投入产出效益等因素，优化了配电自动化终端规划策略，对大中型城市的配电自动化规划建设工作有良好的指导意义，也可为其他地区相关工作提供借鉴。附图说明图1为10kV架空网典型结构示意图。图2为10kV电缆网(WX型站单环网)的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例：本专利技术的供电可靠率是指平均供电可用率指标，该指标是一个统计指标，其定义为在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值，其中若不计系统电源不足限电，记为RS-3指标。为了量化估计配电自动化系统对供电可靠率统计值的影响，本专利技术进一步提出针对具体网架的供电可靠率简化估算公式，即网架供电可靠率模型为：其中，R为用户供电可靠率，R′为只计及故障停电因素的用户供电可靠率，Tp为年户均计划停电时间，ni为馈线第i分段上的用户数，fi为馈线第i分段的年故障次数，t1为定位故障区域所需时间，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，ni1为定位故障区域时间内的停电用户数，ni2为故障区域隔离时间内的停电用户数，ni3为故障修复时间内的停电用户数；供电可靠率计算主要考虑环网内线路N-1故障(根据统计数据，N-1以上故障及站内故障概率较低，线路故障概率较高，因此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。在实际计算时，若缺乏相关线路年故障次数的数据，可暂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。本专利技术中，10kV电缆网内的配电站(K型站、P型站、WX型站、WH型站)以及架空网内的柱上开关(联络开关、分段开关)统称为“节点”。若馈线中各节点不配置任何终端，则故障区段停电时间为t1+t2+t3，非故障区段停电时间为t1+t2；若全部节点配置“二遥终端”，故障定位时间为分钟级，此时故障区段停电时间约为t2+t3(忽略t1)，非故障区段停电时间约为t2(忽略t1)；若全部节点配置“三遥终端”，故障定位和故障隔离时间均为分钟级，此时故障区段停电时间约为t3(忽略t1和t2)，非故障区段停电时间约为零(忽略t1和t2)。需要注意的是，对于电缆环网而言，由于负荷接入点集中在站所节点内，而非支接于线路上，因此线路故障时，只要故障定位和故障隔离(含闭合开环点操作)完成，所有用户即可恢复供电，待线路故障修复完成后再恢复初始的运行方式，线路故障修复时间t3并不影响用户的停电时间；而对于架空网而言，故障线路区段上支接的用户必须待该区段修复完毕后才可恢复供电。实施例1：对于架空网：以上海A+区域10kV电网为例，其典型架空网结构如图1所示。架空网典型结构为多分段适度联络，一般分为数个供电单元，每个供电单元由数个分段线路组成。正常运行方式下，分段开关闭合，联络开关打开。假定在分段开关和联络开关均配置“三遥”配电自动化终端，则集中式FA故障处理模式如下：1)QF1-QS1区段发生故障故障定位：QF1出口开关前加速保护动作后，重合闸启动，此时若是永久性故障，反时限保护动作再次跳闸，架空线上每个终端检测电流并将故障信息传送给配电主站，配电主站通过调度主站获取QF1出口开关保护动作信号、开关变位信号，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，用于对架空网和/或电缆网进行配电自动化终端的布置，其特征在于，包括以下步骤：1)构建网架供电可靠率模型；2)分别获取架空网和/或电缆网的节点位置信息，并且设定供电可靠率目标；3)设定初始配电自动化终端布置方案，即布置配电自动化终端的节点位置以及终端型号，根据网架供电可靠率模型计算供电可靠率，并根据供电可靠率目标判断该方案是否可行，最终获得最优的配电自动化终端布置方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，用于对架空网和/或电缆网进行配电自动化终端的布置，其特征在于，包括以下步骤：1)构建网架供电可靠率模型；2)分别获取架空网和/或电缆网的节点位置信息，并且设定供电可靠率目标；3)设定初始配电自动化终端布置方案，即布置配电自动化终端的节点位置以及终端型号，根据网架供电可靠率模型计算供电可靠率，并根据供电可靠率目标判断该方案是否可行，最终获得最优的配电自动化终端布置方案。2.根据权利要求1所述的一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，其特征在于，所述的网架供电可靠率模型为：R＝R′-Tp/8760其中，R为用户供电可靠率，R′为只计及故障停电因素的用户供电可靠率，Tp为年户均计划停电时间，ni为馈线第i分段上的用户数，fi为馈线第i分段的年故障次数，t1为定位故障区域所需时间，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，ni1为定位故障区域时间内的停电用户数，ni2为故障区域隔离时间内的停电用户数，ni3为故障修复时间内的停电用户数。3.根据权利要求1所述的一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，其特征在于，所述的节点包括电缆网内的配电站以及架空网内的柱上开关，配电自动化终端的终端型号包括二遥终端和三遥终端。4.根据权利要求3所述的一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，其特征在于，所述的电缆网内的配电站包括K型站、P型站、WX型站和WH型站，所述的架空网内的柱上开关包括联络开关和分段开关。5.根据权利要求1所述的一种基于供电可靠率的配电自动化终端布置方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铭泽，王伊晓，宋若晨，李亦农，秦旷宇，仇成，李新聪，唐勇俊，欧阳黔麟，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海;31