[发明专利]一种三遥配电终端优化配置方法

说明书

本发明公开了一种三遥配电终端优化配置方法，数学模型提出了计算可靠性指标的显式公式，核心是故障点造成负荷点停电时间的公式，将终端优化问题提炼为显式的数学模型，采用非线性规划求解，得到较高质量的配置方案，具有较大的工程应用价值，该三遥配电终端优化配置方法以系统可靠性为约束，经济性为目标，对馈线上三遥终端单元的数量、位置进行优化配置，模型涵盖含配电终端的配电系统可靠性分析方法DSRATU法，以及详细的可靠性建模与经济性建模，在保证系统具有较高可靠性的前提下，实现了经济性的最优，兼顾了系统可靠性和经济性，具有较强的推广与应用价值。

技术领域

本发明属于供配电技术领域，尤其涉及一种三遥配电终端优化配置方法。

背景技术

各种类型的一遥、二遥、三遥是配电自动化的重要组成部分，对于配电系统的观测及故障处理具有重要意义，随着配电自动化的发展，配电网改造和建设势在必行。

二遥终端具有故障信息上报(也可有开关状态遥信)和电流遥测功能，它不具备遥控功能，相应的开关不必具有电动操作机构。三遥配电终端具有遥测、遥信、遥控和故障信息上报功能。

从系统可靠性改善的角度看，一遥、二遥终端都不具遥控功能，均需较大的故障隔离时间(即工程人员赶到现场开断开关所需时间)，现有配电自动化已有一定数量的一遥、二遥终端，在此基础上继续增加一遥、二遥终端的配置对于系统可靠性的提高并没有明显的效果。而三遥终端具有遥控功能，在定位故障后可瞬时进行故障隔离，恢复失电负荷的供电，对于系统可靠性的改善较一遥、二遥有明显的效果，且由于三遥终端价格高，在当前的配电自动化中配置较少。

从经济性的角度看，终端设备尤其是三遥终端价格高，不可能实现每个开关具有三遥功能，更多的是多类终端混合装设。然而，各类终端不能盲目装设，必须综合考虑可靠性、经济性对三遥终端的数量、安装位置进行选择性配置，以期在保证系统一定供电可靠性的前提下，投资最小，获得较高的投资回报率。

对于配电系统中开关的优化配置已有较多研究，而对配电终端的优化配置问题的研究较少。配电终端的优化配置属离散、不可微的组合优化难题，现有文献从投入产出角度对配电终端的最佳配置数量进行了研究并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，但仅适合于新建线路，且对终端在配电网中安装的具体位置未作研究。

本发明研究了三遥配电终端的优化配置问题，以期在保证系统具有较高供电可靠性前提下，经济性最好，获得较好的投资回报率，具有较大的工程应用价值。首先介绍了含配电终端的配电系统可靠性分析方法DSRATU法，然后提出了三遥终端优化配置的非线性模型，包括可靠性建模与经济性建模，然后以一个简单辐射状配电系统为例介绍如何将可靠性计算与优化求解分离，最后给出算例实施情况证明了所提模型与方法的有效性。

发明内容

本发明提供了一种三遥配电终端优化配置方法，旨在解决目前对于配电自动化终端的优化配置仅对终端数量进行粗略规划，不足以实际应用，可行性不强的问题。

本发明的目的在于提供一种三遥配电终端优化配置方法，该三遥配电终端优化配置方法包括：

步骤一，提出一种新的适于三遥终端配置的可靠性分析方法DSRATU法；

步骤二，以系统年停电损失ECOST、设备年投资费用IC、设备年运维费用MC之和最小为目标，以系统供电可用率指标ASAI为约束建立数学模型并对优化模型中可靠性与经济性进行详细建模分析；

步骤三，提出一种新的模型形成方法；

步骤四，对数学模型进行计算求解。

进一步，在步骤四中，对数学模型进行计算求解的具体步骤为：