一种配电自动化终端布点规划配置方法技术

一种配电自动化终端布点规划配置方法，其包括设置执行本配电自动化终端布点规划配置方法所需模块；利用馈线种类划分模块，根据馈线上是否安装联络开关而将馈线分类；利用配电终端部署配置划分模块，将配电终端的配置情况划分为三类；利用故障状况划分模块，将故障发生后对故障的处理分为三个阶段；利用数据采集模块进行数据采集；利用量化计算模块进行量化建模计算；利用配电终端布点规划模块得到馈线配电终端布点规划结果。本发明专利技术可为提高我国电网供电可靠性和供电质量、提升电网公司对配网的管理效率与用户服务质量提供帮助，并对提高我国的配电自动化水平、推进我国智能电网建设具有指导性意义。

【技术实现步骤摘要】
一种配电自动化终端布点规划配置方法
本专利技术属于馈线配电自动化终端配置
，特别是涉及一种配电自动化终端布点规划配置方法。
技术介绍
配电自动化终端是用于配电网的各种远方监测、控制单元的总称，简称配电终端，大体可分为“三遥”配电终端和“二遥”配电终端两类。其中，“三遥”配电终端是指包括遥测，遥信和遥控三部分以及故障信息上报功能的配电终端。“二遥”配电终端是指包括故障信息上报功能或者遥信和电流遥测功能的配电终端，其不具备遥控的能力。在我国，由于配电自动化技术起步较晚，与技术水平及经济水平较高的国家相比，对配电自动化的重视程度不足，导致各方面的研究较一些发达国家而言不够成熟。另外，由于我国配电系统愈来愈复杂，以致于在研究过程中如果离开了自动化这一概念，将使得系统很难实现在最经济和最可靠的状态下运行。在配电终端的规划上，虽然国内有些学者已从通信与计算机的角度提出了一系列针对各地区而言不同的配电自动化系统构建与规划的方法。但是，针对配电终端安装数量的相关研究还较为缺乏；而且针对配电终端在馈线上的具体安装位置的相关规划研究还有待深入。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种配电自动化终端布点规划配置方法。本专利技术提供的配电自动化终端布点规划配置方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先根据配电自动化系统中配电终端配置数量规划的内容，初步计算出待分析的馈线上所需配置的配电终端数量，然后设置执行本配电自动化终端布点规划配置方法所需模块，包括：馈线种类划分模块、配电终端部署配置划分模块、故障状况划分模块、数据采集模块、量化计算模块和配电终端布点规划模块；2)利用馈线种类划分模块，根据馈线上是否安装联络开关而将馈线分为以下两类：①未装设联络开关的馈线；②存在联络开关的馈线；3)利用配电终端部署配置划分模块，将配电终端的配置情况划分为以下三类：①全部配置“三遥”配电终端；②全部配置“二遥”配电终端；③混合配置“三遥”和“二遥”配电终端；4)利用故障状况划分模块，将故障发生后对故障的处理分为三个阶段，①故障定位阶段；②人工故障隔离阶段；③故障修复阶段；5)利用数据采集模块，根据所述步骤2)、3)和4)中的结果，对在上述三类配电终端配置情况下，两类馈线的三个故障处理阶段内的系统停电时间和停电负荷量化建模计算所需数据进行采集，所需数据包括：馈线上分段开关数量及所处位置、馈线上联络开关数量及所处位置、故障率、馈线各分段长度、与分段区域相连的等效负荷之和、故障定位时间、人工故障隔离时间和故障修复时间；6)利用量化计算模块，根据所述步骤2)、3)和4)中的结果及步骤5)中采集的数据，对在上述三类配电终端配置情况下，两类馈线的三个故障阶段内的系统停电时间和停电负荷进行量化建模计算，其中，系统停电时间和停电负荷的量化建模计算包括：①未装设联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；②存在联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；7)利用配电终端布点规划模块，在给定配电终端配置数量的基础上，利用上述各配置情况的停电负荷建立目标函数，以供电可靠性条件为约束，进而得到馈线配电终端布点规划结果。在步骤6)中，所述的未装设联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算按照配电终端的配置情况分为以下三类：a.全部配置“三遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；b.全部配置“二遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；c.混合配置“三遥”和“二遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；a.全部配置“三遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算步骤如下：(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：第i段区域线路故障的故障定位阶段对应的系统停电时间为：式中，T1i代表第i段区域线路故障的故障定位阶段对应的系统停电时间，t1i为第i段区域的故障定位时间，Ui代表第i段区域供电的用户总数；li代表第i段区域的等效线路长度；fi代表第i段区域的等效设备故障率，单位为次/km·a；m代表馈线的分段数量；故障定位阶段对应的系统停电时间T1为：相应的系统停电负荷为：式中，E1i代表第i段区域线路故障的故障定位阶段对应的系统停电负荷，Pi代表第i段区域供电的全部负荷的等效负荷之和；故障定位阶段对应的系统停电负荷E1为：(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：第i段区域线路故障的人工故障隔离阶段对应的系统停电时间为：式中，T2i代表第i段区域线路故障的人工故障隔离阶段对应的系统停电时间，t2i为第i段区域的人工故障隔离时间；人工故障隔离阶段对应的系统停电时间T2为：相应的系统停电负荷为：式中，E2i代表第i段区域线路故障的人工故障隔离阶段对应的系统停电负荷；人工故障隔离阶段对应的系统停电负荷E2为：(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：第i段区域线路故障的故障修复阶段对应的系统停电时间为：式中，T3i代表第i段区域线路故障的故障修复阶段对应的系统停电时间，t3i为第i段区域的故障修复时间；zk＝0代表相应位置配置配电终端，zk＝1代表相应位置不配置配电终端；故障修复阶段对应的系统停电时间T3为：相应的系统停电负荷为：式中，E3i代表第i段区域线路故障的故障修复阶段对应的系统停电负荷；故障修复阶段对应的系统停电负荷E3为：(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：T＝T1+T2+T3(13)式中，T为整个故障处理阶段对应的系统停电时间，单位h；T1、T2和T3分别对应上述故障定位阶段、人工故障隔离阶段和故障修复阶段的系统停电时间，单位均为h；E＝E1+E2+E3(14)式中，E为整个故障处理阶段对应的系统停电负荷，单位kWh；E1、E2和E3分别对应上述故障定位阶段、人工故障隔离阶段和故障修复阶段的系统停电负荷，单位均为kWh；b.全部配置“二遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算步骤如下：(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(1)～(4)一致，但由于每一段区域的人工故障负荷隔离时间t2i不为0，因此计算结果不为0；(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(5)～(8)一致，但由于每一段区域的人工故障负荷隔离时间t2i不为0，因此计算结果不为0；(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(9)～(12)一致；(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(13)和(14)一致；c.混合配置“三遥”和“二遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算步骤如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电自动化终端布点规划配置方法，其特征在于：所述的配电自动化终端布点规划配置方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先根据配电自动化系统中配电终端配置数量规划的内容，初步计算出待分析的馈线上所需配置的配电终端数量，然后设置执行本配电自动化终端布点规划配置方法所需模块，包括：馈线种类划分模块、配电终端部署配置划分模块、故障状况划分模块、数据采集模块、量化计算模块和配电终端布点规划模块；2)利用馈线种类划分模块，根据馈线上是否安装联络开关而将馈线分为以下两类：①未装设联络开关的馈线；②存在联络开关的馈线；3)利用配电终端部署配置划分模块，将配电终端的配置情况划分为以下三类：①全部配置“三遥”配电终端；②全部配置“二遥”配电终端；③混合配置“三遥”和“二遥”配电终端；4)利用故障状况划分模块，将故障发生后对故障的处理分为三个阶段，①故障定位阶段；②人工故障隔离阶段；③故障修复阶段；5)利用数据采集模块，根据所述步骤2)、3)和4)中的结果，对在上述三类配电终端配置情况下，两类馈线的三个故障处理阶段内的系统停电时间和停电负荷量化建模计算所需数据进行采集，所需数据包括：馈线上分段开关数量及所处位置、馈线上联络开关数量及所处位置、故障率、馈线各分段长度、与分段区域相连的等效负荷之和、故障定位时间、人工故障隔离时间和故障修复时间；6)利用量化计算模块，根据所述步骤2)、3)和4)中的结果及步骤5)中采集的数据，对在上述三类配电终端配置情况下，两类馈线的三个故障阶段内的系统停电时间和停电负荷进行量化建模计算，其中，系统停电时间和停电负荷的量化建模计算包括：①未装设联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；②存在联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；7)利用配电终端布点规划模块，在给定配电终端配置数量的基础上，利用上述各配置情况的停电负荷建立目标函数，以供电可靠性条件为约束，进而得到馈线配电终端布点规划结果。...

【技术特征摘要】
1.一种配电自动化终端布点规划配置方法，其特征在于：所述的配电自动化终端布点规划配置方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先根据配电自动化系统中配电终端配置数量规划的内容，初步计算出待分析的馈线上所需配置的配电终端数量，然后设置执行本配电自动化终端布点规划配置方法所需模块，包括：馈线种类划分模块、配电终端部署配置划分模块、故障状况划分模块、数据采集模块、量化计算模块和配电终端布点规划模块；2)利用馈线种类划分模块，根据馈线上是否安装联络开关而将馈线分为以下两类：①未装设联络开关的馈线；②存在联络开关的馈线；3)利用配电终端部署配置划分模块，将配电终端的配置情况划分为以下三类：①全部配置“三遥”配电终端；②全部配置“二遥”配电终端；③混合配置“三遥”和“二遥”配电终端；4)利用故障状况划分模块，将故障发生后对故障的处理分为三个阶段，①故障定位阶段；②人工故障隔离阶段；③故障修复阶段；5)利用数据采集模块，根据所述步骤2)、3)和4)中的结果，对在上述三类配电终端配置情况下，两类馈线的三个故障处理阶段内的系统停电时间和停电负荷量化建模计算所需数据进行采集，所需数据包括：馈线上分段开关数量及所处位置、馈线上联络开关数量及所处位置、故障率、馈线各分段长度、与分段区域相连的等效负荷之和、故障定位时间、人工故障隔离时间和故障修复时间；6)利用量化计算模块，根据所述步骤2)、3)和4)中的结果及步骤5)中采集的数据，对在上述三类配电终端配置情况下，两类馈线的三个故障阶段内的系统停电时间和停电负荷进行量化建模计算，其中，系统停电时间和停电负荷的量化建模计算包括：①未装设联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；②存在联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；7)利用配电终端布点规划模块，在给定配电终端配置数量的基础上，利用上述各配置情况的停电负荷建立目标函数，以供电可靠性条件为约束，进而得到馈线配电终端布点规划结果。2.根据权利要求1所述的配电自动化终端布点规划配置方法，其特征在于：在步骤6)中，所述的未装设联络开关的馈线的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算按照配电终端的配置情况分为以下三类：a.全部配置“三遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；b.全部配置“二遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；c.混合配置“三遥”和“二遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；a.全部配置“三遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算步骤如下：(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：第i段区域线路故障的故障定位阶段对应的系统停电时间为：式中，T1i代表第i段区域线路故障的故障定位阶段对应的系统停电时间，t1i为第i段区域的故障定位时间，Ui代表第i段区域供电的用户总数；li代表第i段区域的等效线路长度；fi代表第i段区域的等效设备故障率，单位为次/km·a；m代表馈线的分段数量；故障定位阶段对应的系统停电时间T1为：相应的系统停电负荷为：式中，E1i代表第i段区域线路故障的故障定位阶段对应的系统停电负荷，Pi代表第i段区域供电的全部负荷的等效负荷之和；故障定位阶段对应的系统停电负荷E1为：(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：第i段区域线路故障的人工故障隔离阶段对应的系统停电时间为：式中，T2i代表第i段区域线路故障的人工故障隔离阶段对应的系统停电时间，t2i为第i段区域的人工故障隔离时间；人工故障隔离阶段对应的系统停电时间T2为：相应的系统停电负荷为：式中，E2i代表第i段区域线路故障的人工故障隔离阶段对应的系统停电负荷；人工故障隔离阶段对应的系统停电负荷E2为：(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：第i段区域线路故障的故障修复阶段对应的系统停电时间为：式中，T3i代表第i段区域线路故障的故障修复阶段对应的系统停电时间，t3i为第i段区域的故障修复时间；zk＝0代表相应位置配置配电终端，zk＝1代表相应位置不配置配电终端；故障修复阶段对应的系统停电时间T3为：相应的系统停电负荷为：式中，E3i代表第i段区域线路故障的故障修复阶段对应的系统停电负荷；故障修复阶段对应的系统停电负荷E3为：(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算：T＝T1+T2+T3(13)式中，T为整个故障处理阶段对应的系统停电时间，单位h；T1、T2和T3分别对应上述故障定位阶段、人工故障隔离阶段和故障修复阶段的系统停电时间，单位均为h；E＝E1+E2+E3(14)式中，E为整个故障处理阶段对应的系统停电负荷，单位kWh；E1、E2和E3分别对应上述故障定位阶段、人工故障隔离阶段和故障修复阶段的系统停电负荷，单位均为kWh；b.全部配置“二遥”配电终端时的系统停电时间和停电负荷的量化建模计算步骤如下：(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算；(1)故障定位阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(1)～(4)一致，但由于每一段区域的人工故障负荷隔离时间t2i不为0，因此计算结果不为0；(2)人工故障隔离阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(5)～(8)一致，但由于每一段区域的人工故障负荷隔离时间t2i不为0，因此计算结果不为0；(3)故障修复阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(9)～(12)一致；(4)故障处理阶段系统停电时间和停电负荷的量化建模计算公式与式(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凤章，魏冠元，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12