张凯
国网内蒙古东部电力有限公司巴林右旗供电分公司 内蒙古自治区025150
摘要：配电终端的优化配置是在满足可靠性约束条件下，经济型最优的优化配置问题。配电终端配置数量和配电网的供电可靠性在一定范围内成正比，即配置终端设备数量越多，配电网的供电可靠性越高。目前对配电系统的优化配置主要集中在对断路器和隔离开关的优化配置研究上，针对配电终端的优化配置问题研究尚浅。系统的分析了负荷布局、配电网结构、停电损失和供电可靠性等影响因子，但并未考虑当配电网接入分布式电源后的情况。在配电终端优化配置的可靠性与经济性之间探索了建设性的平衡模式，并提及了运用故障损失电量与停电时间计算配电终端的综合效益，减少电网公司的经济损失，但并未对停电损失进行深入研究。
关键词：配电网；遗传算法；优化配置；配电终端；停电损失
引言
主动配电网（ＡＮＤ）利用自动配电终端灵活调整网络拓扑和潮流分布，主动管理所连接的分布式发电机组，实现系统的安全经济运行．配电网终端提供的状态估计量测数据有助于进一步分析配电网终端配置的经济性、运行可靠性等．在当前的配电网配置研究中，众多学者通过协调多方因素实现配置的精度和经济最优化．提出广义储能配置的二层优化模型，通过内外层交替优化配电网的配置．文通过配电网节点电压波动最小及储能装置经济性最优构建多目标函数模型，通过人工免疫系统算法和理想点决策方法选出最佳配电网配置方案。
1分析配电网的可靠性
1.1 可靠性指标
本文采用平均供电可用度、平均停电时长以及平均停电频率作为配电网可靠性测试指标．本文中平均供电可用率用ＡＳＡＩ表示，平均停电时长用ＳＡＩＤＩ表示，平均停电频率用ＳＡＩＦＩ表示．平均供电可用率计算式为：
式中：Ｎ
为用户数；Ｔ＝８ ７６０ｈ；ＴＩ为所有用户的年度停电参数．考虑停电因素的可靠性指标为：
式中，ｒ为故障停电小时数与全年停电小时数之比．《配电自动化规划设计技术导则》（Ｑ／ＧＤＷ１１１８４—２０１４）中，根据供电可靠性的条件，将供电区域划分为六大类，本文分析的重点是Ｃ类．在Ｃ类地区中，年平均停电时间小于等于９ｈ，Ａ≥９９．５６９％，公式（２）中取ｒ＝０．３，Ａ（ｆ）＝９８．６８５％．配电网可靠性指标的计算方法比较成熟，为此，本文采用失效模式与影响分析（ＦＭＥＡ）方法：１）生成辐射状配电网的正反向链路关系表，并进行网络搜索．明确故障修复时间与年故障次数．２）针对各个部件，如年故障率为λｉ的部件ｉ，明确计算全年故障停电时长和全年停电次数，并用λｉ换算；采用正反向代换法计算节点电压与支路潮流．３）计算系统的可靠性指标，有系统平均停电频率、平均供电可用率、停电因素的可靠性指标以及用户年缺电量、年电压指标合格率等．
1.2停电损失分析
配电网发生故障的类型大致可分为负荷线路单相接地、母线单相接地、小电流接地等。配电终端能对开关状态、电能参数、相间故障、接地故障等配网信息实时监控，无论发生何种故障都会导致配电终端所监控的信息出现异常，终端将异常信息回传至控制中心并通过计算机对其进行分析，即可定位出故障区域，所以配电终端对故障的检测和定位具有普适性。当配电网故障发生时，配电自动化系统对故障区域进行检测和定位，控制该故障区域的配电终端会下发断开动作指令到分段开关上，分段开关断开故障区域，完成对故障区域的隔离。对配电终端进行优化配置后，配电终端缩小故障区域，区域内停电支路和停电负荷节点相对减少，停电损失也相对减少。因此，合理配置配电终端的安装数量和安装位置，利用其故障定位和故障隔离优势，可有效降低系统停电时间，缩小故障区域，提高系统供电可靠性。
2有源配电网配电终端优化配置
2.1优化电表集装箱
在单元楼1层与2层之间设置电表集装箱，采用壁挂式安装法将电表箱安装在楼道内，避免雨水侵蚀和太阳暴晒，也可以提供检修维护便利。一般情况下，电表集装箱可采用不锈钢或玻璃钢材质。
在集装箱内设置公用电表，将漏电保护断路器设置在表箱进线开关位置，同时加设浪涌保护器。优先考虑具备远程抄表功能的智能电表，在变电所设置远程抄表终端与公变采集终端，应用载波通信方式。
2.2计及储能站的配电网络优化设计方案的研究
结合城市配电网优化设计的现状及其发展趋势，明确城市配电网优化设计过程中优化设计方案的评估内容以及方案比选的整体流程，并通过综合分析储能站的影响因素，进行优化设计模型整体优化设计变量的选取、目标函数的设定以及约束条件的设置，构建新型配电网优化设计模型。从时间和空间两个大的方面，从技术支撑、多元融合和方法优化3个维度提出了能源互联网背景下配电网优化设计策略的相关模式。其中，技术支撑维度的配电网优化设计策略侧重于实现电网对各类用户的用电负荷做到把控；多元融合维度的配电网优化设计策略侧重于对分布式电源及不同负荷的有序管理；方法优化维度的配电网优化设计策略侧重于对计及储能站的优化设计模型的优化，通过上述3个维度的优化帮助引导配电网络的合理优化设计。
2.3 ＦＴＵ优化配置
用户配置“二遥”，各线路开关配置“三遥”．设置架空裸线的故障率为０．２次／（ｋｍ·ａ），每次出现故障后的修复时间为４ｈ．在有故障检测设备时，人工故障定位时间为每次１ｈ，在无故障检测设备下，时间为每次２ｈ．当有“三遥”配置时，故障检测定位时间为每次３ｍｉｎ．ＡＦｓｅｔ指标要求为９９．９６８％．其中，“三遥”ＦＴＵ为每台０．７５万元，“二遥”ＦＴＵ为每台０．６６万元，“三遥”通讯光缆每千米３万元．具体配置指标见表１，对于馈线１～３，ＡＦｓｅｔ指标均高于要求．针对三条馈线进行配置优化．设置优化步骤为：１）取消部分“二遥”配置，即“二遥”优化；２）将部分“三遥”配置降为“二遥”配置，即“三遥”优化．“二遥”“三遥”配置可提供一定的量测数据．
2.4应用智能配电终端
低压配电网运检系统在智能配电终端作用下，实现数据信息的科学采集、通信以及智能控制的优化，时刻掌握设备运行状态，满足信息监测分析和电能质量控制的要求。信息模型与主站终端的标准化建设，为运检系统增加拓展遥控功能，并实现分布式电源布置。进一步落实精细化管理方案，运行监测低压设备的同时，将本地控制信息上传，便于整合低压配电网的运检信息。尤其是新需求的增加，使低压配电网传统形式调整为监测终端，涉及功能扩展、接口等功能，并将这些功能整合到硬件中，打破了业务拓展的限制。在虚拟化容器技术的协助下，及时为用户提供更专业、更贴合的服务，以此实现配变终端到智能化升级的转变。
2.5作为紧急电源支撑，提升末端电源供电可靠性
新埭变储能站项目建成后，将为配电网提供一种新的供电方式—储能电站供电，电站直接建在负荷中心，可将外界影响降到最低。同时在溪洋变全停情况下，通过储能装置放电可为110kV溪洋变提供保安电源，缩短抢修时间。综上所述，在110kV溪洋变建设电池储能电站十分必要，通过本项目的建设，可以进一步提高变电站可靠性水平，提高设备利用率，降低电网负载率，增加溪洋变容载比，改善供电能力，平抑分布式电源波动，减少特殊时段的弃光现象，提高经济、社会和环境效益，并在紧急时提供应急电源支撑，为今后电网安全稳定运行提供更丰富的调节手段。
结束语
本文阐明了接入分布式电源配电网的可观性和有源配电网完全可观的定义，给出了配电终端优化配置模型并研究了当配电网内部含有分布式电源的优化配置方案。采用馈线辐射状配电系统为算例，验证了该优化配置方案的可行性，具有较大的经济投资规划意义和工程意义。
参考文献
[1]范晓帅.配电网无功电压补偿优化及智能控制设计分析[J].信息记录材料,2019,20(09):167-168.
[2]刘斌.城市中压配电网工程规划设计及优化[J].通信电源技术,2019,36(08):269+271.
[3]陈万金.城市配电网配电线路设计优化对策[J].科技视界,2019(21):238-239.
[4]李成靖.主动配电网动态特性优化协调控制软件设计[D].华中科技大学,2019.
[5]孙充勃,杨卫红,宋毅,杨露露,姜世公.新形势下配电网规划设计标准适应性分析及优化研究[J].标准科学,2019(05):59-63.