研究配电自动化终端布局规划方法

研究配电自动化终端布局规划方法

崔刚

（国网四川省电力公司眉山供电公司620010）

摘要：针对配电自动化终端布局规划问题，对布局规划方法与方案，做了简单的论述。配电自动化终端布局需要考虑到配电网的可靠性与安全性，运用编码方法，按照配电自动化终端布局规划流程，以确保配电网运行的性能。若布局规划不合理，则会影响到电网运行，基于此，加强对配电自动化终端布局规划方法的研究，有着必要性。

关键词：配电网；自动化；终端布局；规划方法

随着智能电网建设的全面推进，配网自动化发展的速度较快，而配网自动化顶层设计也已经开始，目的是为了确保配电自动化建设更加的实用与健康，基于配电网的特点，开展技术改进，包括主站、终端布局、通信规约与方式，终端标准几乎全部在重新修订，以提出更为适合配电网发展的故障定位装置。

1配电自动化技术改进内容概述

现阶段，配电自动化技术发展方向，主要是在以下方面：配电网在线监测、配电网运行控制、配网检修、数据分析、新能源接入、一二次融合、终端改进、主站技术。终端改进工作中，配电网自动化终端布局规划是基础工作，在进行终端布局时，需要考虑到配电网运行的安全性，以及配电网故障形式等。目前，单项接地作为配电网故障的主要形式，占据配电网故障的80%，为了达到配网自动化建设目标，采用配电线路故障定位装置，以处理接地故障。

2配电网自动化终端布局规划方法

配电自动化终端，即配电终端，主要分为三遥与二遥终端。三遥终端指的是：具备遥测与遥信等功能的配电终端，终端所连开关要求具备电动操作机构，使用光纤通道，实现非对称加密。二遥终端指的是：具备故障信息上报功能与电流遥测等功能的配电终端，不具有遥控功能，终端所连开关不需要电动操作机构，采用无线专网或者GPRS方式。

2.1终端布局原则

FTU：配电网自动化终端布局规划，馈线终端二遥至少要具备1个串行口，至少3组故障指示器遥信与遥测信息。馈线终端要具备故障指示器信息转发功能与上传功能。FTU二遥标准型，至少采集2个线电压量与1个零序电压，至少采集3个电流量与2个遥信量，遥信电源电源要＞DC24V，至少具备1个通信接口与串行口。FTU二遥动作型，至少采集2个线电压量与1个零序电压，至少1路开关的分闸控制与合闸控制。FTU三遥与二遥基本配置相似，不过三遥至少要具备2个通信接口。

DTU：站所终端三遥，至少采集4个母线电压；2个零序电压；每个回路采集3个以上电流量、2路直流量；至少采集20个遥信量，而且遥信电源电压要＞DC24V；至少4路开关的分闸控制与合闸控制；设置4个以上的RS232/RS485串行口；2个通信接口。DTU二遥标准型，至少采集4个母线电压、2个零序电压；2路直流量；至少12个遥信量，遥信电源电压要＞DC24V；2个串行口；1个通信接口。DTU二遥动作型至少采集1个电压量、3个电流量、2个遥信量；实现开关分闸控制；1个串行接口。TTU至少采集3个电压量、3个电流量；2个串行口；1个无线通信模块。

2.2布局规划方法

2.2.1编码方法

进行配电自动化终端布局规划，运用遗传算法，则需要解决编码问题，利用L={M，（vi，vj），B1，B2，D1，D2}公式，来表示线路编码方案，L指的是每个个体；M指的是线路编号；vi与vj指的是线路端点；B1与B2指的是线路首末端开关设置方案；D1、D2指的是线路首末配电终端设置方案。B1与B2编码方案中，描述值“0”指的是安装分段开关；描述值“1”指的是不安装分段开关。D1与D2编码方案中，描述值“0”指的是配置三遥终端，描述值“3”指的是配置二遥终端，描述值“4”指的是不配置配电自动化终端[1]。

2.2.2布局规划流程

首先，输入系统数据。主要包括网络拓扑结构数据与线路参数等，并且要将全部需要安装的开关，对其位置进行有效编码。其次，初始种群。按照预设的遗传算法参数进行，根据个体中配电终端与开关配置方式，开展可靠性评估计算以及适应度计算。因为D1与D2的配置，主要是依附于B1与B2，如果B1与B2的描述值为“1”，则适应度计算时，D1与D2描述值固定为“4”。最后，种群操作。采取精英保留策略，选择或者分段变异操作相应的种群，并且选择能够满足约束条件的个体，作为下一代种群。需要考虑到同染色体中，不仅包括开关配置方案编码，还包括终端配置方案编码，因此在进行变异操作与交叉操作时，采取分段交叉与变异策略。在进行适应度函数值计算时，要注意保存最优个体，按照预设的终止条件，来决定结束循环或者继续循环[2]。

3配电网自动化终端布局规划方案

通常在进行配电网自动化终端布局规划时，采取以下方案：1）在主干线首端，设置分段开关，不装设配电自动化终端；2）基于方案1，全部安装二遥终端或者全部安装三遥终端；3）基于方案1，优化配电终端规划；4）在主干线首末端，设置开关设备与配电自动化终端。方案3适合已有配电网，进行自动化终端布局规划。方案4适合新建线路。假设等年值费用与供电可靠率，利用遗传算法，对各方案进行求解，进行布局规划，能够看出遗传算法的应用，能够快速收敛结果。综合分析各方案，若全部采取三遥终端，配电网线路供电的可靠性最高，但是非最优方案，需要结合考虑网络结构与设备参数等，方案4即采取开关设备与配电网自动化终端联合优化布局规划，能够降低配电网系统等年值费用，为最优方案。综上所述，对于配电网自动化终端布局规划，基于技术配置原则，利用遗传算法求解模型，要结合网络结构与负荷水平等，考虑系统可靠性需求，优化配置自动化终端[3]。

4结束语

配电网自动化终端布局规划，利用遗传算法，通过编码处理，按照布局规划流程，设计配电网自动化终端布局规划方案，综合考虑选择布局规划方案，以确保系统运行的可靠性。

参考文献：

[1]刘健，林涛，赵江河，王鹏，苏标龙，樊秀娟.面向供电可靠性的配电自动化系统规划研究[J].电力系统保护与控制，2014（11）：52-60.

[2]刘健，程红丽，张志华.配电自动化系统中配电终端配置数量规划[J].电力系统自动化，2013（12）：44-50.

[3]闫安心，裴昌盛，查申森，秦华.江苏配电自动化规划分析[J].江苏电机工程，2015（03）：1-4.