基于非线性混合整数规划的配电终端布点优化研究

提出一种考虑供电可靠性和经济成本的配电自动化终端布点优化方法,在架空馈线安装故障指示器、电压时间型终端和电压电流型终端,在电缆馈线安装故障指示器、二遥终端和三遥终端,对配网进行配电自动化改造以提高供电可靠性,可靠性指标取为用户年平均故障停电时间,故障影响模式根据配电终端类型确定。用Java语言编程实现,从XML文件读取配网数据,使用JGraphT图形库存储配网拓扑信息,建立非线性混合整数规划模型,使用建模系统Gams求解模型,为便于工程实施,分阶段输出优化结果。采用某市的配电终端布点规划作为算例,验证了方法的可行性。     

配电自动化条件下配电系统供电可靠性评估

针对配电自动化新技术的应用提供了提高供电可靠性的情况,建立了面向供电可靠性分析的配电系统简化模型。该模型将复杂配电网分解为许多最小配电区域,分别计算出其等效故障率和等效平均故障修复时间,再以最小配电区域为单位设置故障并分析其后果,还计及了母线、开关故障和检修的影响,并且在分析故障和检修影响时考虑了系统的电气极限容量,在确保系统安全的条件下借助配电自动化,采取以甩负荷最小为目标的网络重构,最终得出各个负荷点以及系统的供电可靠性指标。实例分析表明,提出的方法可行并显著提高了分析效率,且能够反映配电自动化对配电系统供电可靠性的影响。     

配电自动化系统中配电终端配置数量规划

为了帮助配电自动化系统的规划设计,从投入产出角度对配电终端的最佳配置数量进行了研究;从供电可靠性的角度,对全部采用"三遥"配电终端、全部采用"二遥"配电终端、混合采用"三遥"配电终端和"二遥"配电终端、适当引入分界开关等情形下所需要的各类终端的数量配置进行了研究。研究结果表明:每条馈线配置1台配电终端的投入产出比最高,为满足供电可靠性要求,每条馈线所需配置"三遥"、"二遥"配电终端和分界开关的数量取决于要求达到的供电可靠性指标、人工故障区域隔离时间、故障修复时间和故障率。文中给出了一个含220条馈线的配电自动化系统规划实例,对所述方法的应用进行了详细的说明。     

基于供电可靠性的网架结构与配电自动化适应性研究

基于各供电分区供电可靠性指标,将配电网划分为自上而下的低压层、配变层、馈线层3个层次,运用故障遍历法分析配电网在3个层次下所有可能的故障情况,并分层逐级推导出相应的故障平均停电时间的计算公式,综合得出供电可靠性评估模型.分析可知配电自动化对配电网供电可靠性的提升作用显著,但网架结构的不合理性严重制约了配电自动化技术的应用.     

配电终端配置方式对配电自动化的影响

介绍了配电自动化的概念、功能及配电终端在配电自动化中起到的作用,阐述了架空线和电缆配电终端安装位置的区别。分析了配电终端配置方式对供电可靠性和经济性的影响,得出在设计配电终端模块配置方式时,除了考虑供电可靠性和经济性外,还需要结合馈线的整体结构,并根据馈线故障率、人工故障隔离时间、故障恢复时间和供电可用率要求进行规划,为配电自动化规划设计提供了参考。     

复杂配电系统的可靠性评估

采用故障模式与后果分析法(FMEA)结合网络等值的原理对带有分支子馈线的复杂配电系统进行了可靠性评估,并提出了一种简单配电系统的等效逻辑模型。该算法通过网络等值原理将复杂配电系统逐步等值为只有一条馈线的简单配电系统,进而结合等效逻辑模型和FMEA法评估系统的各项可靠性指标,这样就比直接利用FMEA法大大提高了效率。     

复杂配电系统的可靠性评估

采用故障模式与后果分析法(FMEA)结合网络等值的原理对带有分支子馈线的复杂配电系统进行了可靠性评估,并提出了一种简单配电系统的等效逻辑模型.该算法通过网络等值原理将复杂配电系统逐步等值为只有一条馈线的简单配电系统,进而结合等效逻辑模型和FMEA法评估系统的各项可靠性指标,这样就比直接利用FMEA法大大提高了效率.     

基于GO法的含分布式电源的配电系统可靠性评估

大量分布式电源（DG）接入配电系统后,供电模式的灵活性和运行方式的复杂性将对配电系统可靠性评估提出新的要求。在馈线分区的基础上,引入基于成功概率的可靠性分析方法——GO法,建立了计及DG影响的配电系统可靠性评估模型,该模型量化分析了各馈线分区设备故障对含DG区域节点的可靠性影响。并通过算例验证了该模型的有效性和实用性,结果表明GO法适用于较大规模的含DG配电系统的可靠性评估,考虑设备检修状态能更真实地反映配电系统可靠性的实际状况。     

配电自动化终端布点优化的动态规划研究

提高配电系统的供电可靠性是配电自动化系统建设的重要目标,但需考虑配电自动化设备的经济成本,且实际工程中通常是分阶段拨款。提出一种考虑供电可靠性和经济成本的配电自动化终端布点优化的动态规划方法,混合使用多种类型配电终端,在架空线安装故障指示器、电压时间型终端、电压电流型终端,在电缆线安装故障指示器、二遥终端和三遥终端,根据自动化终端类型确定故障影响模式。运用JAVA语言进行编程,实现从XML文件读取配网数据。以开关为边界划分配电网的区域节点,采用开源的图形库JGraphT存储配网拓扑信息。考虑故障停电情况,以用户年平均故障停电时间为评价供电可靠性的指标,分别建立以可靠性指标为优化目标和以投资总额为优化目标的配电自动化终端布点优化的动态规划模型。使用建模系统GAMS求解模型,得到配电终端布点优化结果。采用某地区区域配电网自动化终端布点规划作为算例验证,结果显示了该方法的可行性与优越性,为类似实际工程提供借鉴与依据。     

基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法

提出一种中压配电系统可靠性评估算法。该算法对复杂的中压配电系统(带子馈线)有较强的处理能力,利用前向搜索算法确定断路器动作影响范围,用故障扩散方法确定故障隔离的范围,从而确定节点的故障类型。根据故障的类型,便可形成相应的节点、馈线以及系统的可靠性指标。以RBTS-Bus6,RBTS-Bus2等配电网络和大量实际运行网络验证了该方法的有效性和实用性。     

县级配电网自动化设计方案分析

结合内蒙古电力公司“十二五”县城电网规划,以内蒙古某县为例,提出一种适用于县级配电自动化的实用建设规划方案:馈线自动化和配电监控管理小系统相结合的模式.该模式通过快速故障定位,自动进行故障隔离和恢复对健全区域的供电以及监测配电网运行状况,实现缩短停电时间,提高供电可靠性的目的,有助于提升电网的运行管理水平,实现县级配电网的科学管理.     

配电自动化在配网调度业务中的深入应用

以南京公司配电自动化建设为依托,介绍目前的建设以及配电网馈线自动化(DA)功能应用情况,从配网调度业务的角度入手,分析了DA对多联络配电网短路故障、单相接地故障、主网故障、分布式接入后的线路故障的适用性,讨论了DA在提高合解环操作成功率、提升优质供电水平等方面的可行性,为配电自动化在配网调度业务中更深入地应用提出了建议。     

配电网络模型二次校核方法

随着用户对配电网供电可靠性的要求越来越高,传统故障处理模式已无法满足用户需求,以智能分布式馈线自动化为代表的新技术逐渐兴起。为了解决智能分布式馈线自动化系统与主站之间存在拓扑不统一、不准确的问题,文中提出拓扑模型的二次校核方案,通过分析拓扑类型、拓扑变更原因和拓扑更新方式,论述了拓扑校核的必要性,介绍了一次校核对象、方案及其缺陷。在此基础上,搭建二次校核的总体框架,设计灵活的校核模式并提供相应的算法,开发出具备二次校核功能的校核系统,以辅助模型维护人员的校核工作。     

基于可靠性及经济性的配电自动化差异性规划

配电自动化能够有效地提高供电可靠性,但必须兼顾其可靠性提升效益与投资之间的平衡。综合考虑可靠性和经济性,建立了实施配电自动化后的净收益模型。其中可靠性计算部分所采用的负荷点最小割集算法以及故障修复时间,均针对配电自动化条件进行了修正。结合国家电网公司规定的供电区域分类,研究了可靠性经济性最佳的差异性配电自动化方案。研究表明,B类供电区域推荐采用重合器与分段器配合的就地控制方案、分布式智能终端就地控制方案;产电比在15元/kWh以上的A类供电区域,推荐采用分布式智能终端就地控制方案。对于经济发达、负荷密度大以及可靠性要求高的地区,可考虑采用配电自动化主站集中控制方案,并给出了具体应用的产电比范围。     

关于配电自动化系统的传输规约

对配电自动化系统的分层体系结构、信息传输的特点以及所应该采用的通信规约作了论述。为了保证配电自动化系统信息传输的可靠性,认为通信规约应重要信息的优先舆以及传输时间响应的要求,并提出对于ＲＴＵ／ＦＴＵ、变电站单元或者集中器和配电自动化系统主站之间传输信息应采用电力行业标准－－基本远动任务配套标准（ＤＬ／Ｔ６３４－１９９７）中的点对通信规约的规定,对于具有多点共线、多点星形、多点环形结构的ＦＴＵ和主站     

实现配电环网可靠自动转供电功能的关键策略

配网馈线自动化是提高供电可靠性的有效措施,是智能电网建设的重要一环。对目前普遍应用的就地型馈线自动化装置自动转供电的策略进行分析、研究,指出该动作策略设计上的不足及可能给电力系统及运行管理带来的危险,并以中山供电局作为典型案例,提出了对联络开关FA装置进行技术改造等以实现可靠的配电环网自动转供电目标的解决方案,为配网馈线自动化的深层应用及开发提供参考。     

基于IEC 61850的主动配电网故障自恢复多代理系统

鉴于分布式能源(DER)在电力系统中的渗透率不断上升,可孤岛运行的DER对配电网馈线故障及恢复供电有新的影响,为此提出一种基于IEC 61850的主动配电网(ADN)故障自恢复多代理系统(MAS)。该MAS由部署在馈线分段开关上的领导代理和馈线其他元件上的成员代理组成。重点基于IEC 61850的信息模型研究了自治区域代理之间的功能布局和通信流程,故障区域通过代理之间的通信与协商完成故障定位、隔离和供电恢复。MAS考虑了ADN架构和各区域负荷供电特性,并顾及与IEC 61850在ADN中的兼容性和适用性。仿真结果表明所提MAS满足ADN中各设备之间的互操作性和可配置性,确保ADN供电恢复的可靠性和安全性。     

计及馈线自动化故障处理全过程的配电终端优化布置方法

为了进一步提高配电网供电可靠性,提出了一种计及馈线自动化(feeder automation,?FA)故障处理过程的配电终端优化布置方法。首先以自适应综合型FA模式为例,分析FA的故障定位、隔离与恢复供电的故障处理全过程,并基于电力系统仿真软件DIgSILENT建立了配电终端的动作信号逻辑模型。其次,在考虑了FA故障处理过程的条件下,计算包括故障区域与非故障区域的总负荷停电损失成本,与总投资成本共同构成模型目标函数。考虑系统平均供电可用率指标约束等因素,建立配电终端优化布置模型。然后,基于整数编码的人工蜂群算法确定配电终端最优安装总数,制定配电终端最优配置方案,计算出配电终端最优选址方案。最后,以冀北某地区10 kV配电网作为仿真算例,基于DIgSILENT模拟FA故障处理全过程,验证所提方法的有效性和适用性。     

基于5G通信模式下的配电网自愈保护应用

因配电网线路分段、分支开关数量多，导致配电网保护级差配合困难，故障切除模糊，故障范围扩大。应用配电自动化系统，可解决这一问题并完成配电网自愈。目前，配电自动化多采用主站集中式，即收集各节点电气量和开关量信息上送至主站，主站完成逻辑判断，进行策略下发，实现故障隔离和电网自愈。但主站式方式数据传输、校验环节多，故障隔离时间通常在分钟级，在配电网络自愈时，需短时对主供线路停电。采用基于5G通信技术的分布式馈线自动化，通过下沉计算及逻辑判别节点至配电终端，实现了毫秒级的故障就地隔离及网络重构，故障切除精准。探索的配网保护定值优化方案，通过配网保护定值与分布式馈线自动化故障判别策略的融合配合，实现了主供线路不停电情况下的故障隔离和配电网重构，做到了用户停电“零感知”。工程在成都市配电网首次实施应用，取得了良好效果，有效解决了城区保护级差配合困难的问题，为5G通信保护在配电网及其他电压等级电网上的拓展应用积累了经验。