若故障停电块不在待可靠性评估块的主最小路上，则故障停电时间为故障停电块 的隔离时间，其中故障停电块按照恢复最大的非故障停电区域和最少的开关操作原则进行 隔呙；
[0057] (5)计算每个负荷点的可靠性指标和智能配电网的可靠性指标，所述负荷点的可 靠性指标包括该负荷点的平均故障率、平均停运时间和平均停运持续时间；所述智能配电 网的可靠性指标包括智能配电网的平均停电持续时间和智能配电网的供电可靠率，具体计 算方法如下：
[0058] 1)负荷点j的可靠性指标：
[0059]
式中：λi是块i的故障率；I发生故障就会导致负荷点j停电的所有块的集合；
[0060]
式中为块i的平均故障恢复时间或平均故障隔 离时间；
[0062] 2)智能配电网的可靠性指标：
[0063] 2a、智能配电网的平均停电持续时间
，式中％为负荷点j的 用户数；
[0064] 2b、智能配电网的供电可靠率
[0065] 用本实施例的配置方法对如图1所示的智能配电网络进行优化配置，配置结果如 表1所示，表明本发明提出的配电自动化终端配置方法能获得满足经济性和可靠性的全局 最优解。
[0066] 表 1
[0067]
[0068] 本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可 以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本发明要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种智能配电网的配电自动化终端配置方法，包括下列步骤： 第一步、确立预定智能配电网的优化目标函数为min Ca= min (Ctj+CM+Cj)，式中Ca表示 规划方案的等年值总费用，Qi表示一、二次设备投资等年值费用，Cm表示年运行费用，C l表 示每年停电造成的损失费用； 其中，式中Q1表示负荷 开关投资的等年值费用，Qi2表示配电自动化终端及其附属设施投资的等年值费用，N为分 段开关数量，NjPN3分别为二遥终端和三遥终端数量，PfS分段开关的投资现值单价，P s2 为二遥终端投资现值单价，Ps3为三遥终端投资现值单价，S表示经济使用年限，i为投资回 收率； Cm=C^ α，式中α为运行维护费用占投资的比例；式中NC是所述智能配电网中负荷点的数量，1彡j彡NC，P j 为负荷点j的平均负荷，TOFFjS负荷点j的年平均停电时间，CJj)为负荷点j的单位电 量平均停电损失费用； 第二步、采用遗传算法对所述优化目标函数进行求解，得到配电自动化终端的最优配 置方案，具体方法如下： 1) 根据所述智能配电网的拓扑结构，将所有待安装开关的位置进行编码； 2) 将所述优化目标函数作为适应度函数，根据所述智能配电网的拓扑结构、所述智能 配电网内每条线路的长度、待安装开关的位置、负荷的大小和分布、线路和变压器的故障 率、年平均故障修复时间、单位停电损失、设备使用年限、开关和配电自动化终端投资，随机 产生一个若干个体的初始种群P (0)，判断种群P (0)中每个个体的配置方案是否满足约束 条件，若满足约束条件，则计算该个体的适应度函数，得到该个体的适应度，并最终找到种 群P(O)中适应度最小的个体为该种群的最优个体； 3) 将种群P(t)经过选择、交叉和变异运算，得到下一代种群P(t+1)，首先判断种群 P(t+Ι)每个个体的配置方案是否满足约束条件，若满足约束条件，则计算该个体的适应度 函数，得到该个体的适应度，并最终找到种群P (t+i)中适应度最小的个体为该种群的最优 个体；其中t为大于等于0的整数； 将t+Ι的值赋给t，然后重复执行步骤3)，若连续10代种群的最优个体的适应度之间 的相互差值均小于预设阈值，则找到适应度最小的最优个体即完成所述智能配电网的自动 化终端配置； 所述约束条件包括电压质量约束和支路过负荷约束，其中所述电压质量约束是指所述 智能配电网内每个开关处的电压值介于该开关处预设电压的最低允许值和最高允许值之 间，所述支路过负荷约束为所述智能配电网中每个支路的电流值满足小于该支路预设的安 全电流值。2. 根据权利要求1所述的智能配电网的配电自动化终端配置方法，其特征在于：所述 预设阈值为10 5~10 7。3. 根据权利要求1所述的智能配电网的配电自动化终端配置方法，其特征在于：所述 约束条件还包括可靠性约束，所述可靠性约束是指每个体对应的配置方案的可靠性指标大 于预设的最低可靠性指标，所述可靠性指标包括每个负荷点的可靠性指标和智能配电网的 可靠性指标；其中该个体对应的配置方案的可靠性指标的计算方法如下： (1) 对所述智能配电网的线路按照与分段开关、联络开关以及用户分界开关的位置关 系划分为若干块，并对所有的块进行编号，对每一块分别计算其等效故障率和等效年平均 故障停电时间； (2) 以块为单位，分别求取每一块到与该块对应的变电站出线所在块的最小通路，得到 该块的主最小路； (3) 以块为单位，分别求取每一块到与该块对应的转供线路所在块的最小通路，得到该 块的转供最小路； (4) 依次计算每一块的可靠性指标，具体如下：以块为单位枚举故障停电事件，根据故 障停电块和待可靠性评估块两者之间的相对位置关系，若故障停电块处在待可靠性评估块 的主最小路和转供最小路上，则故障停电时间为故障修复时间；若故障停电块仅处在待可 靠性评估块的主最小路上，则故障停电时间为故障停电块的隔离时间或联络开关的合上时 间；若故障停电块不在待可靠性评估块的主最小路上，则故障停电时间为故障停电块的隔 离时间，其中故障停电块按照恢复最大的非故障停电区域和最少的开关操作原则进行隔 离； (5) 计算每个负荷点的可靠性指标和智能配电网的可靠性指标，所述负荷点的可靠性 指标包括该负荷点的平均故障率、平均停运时间和平均停运持续时间；所述智能配电网的 可靠性指标包括智能配电网的平均停电持续时间和智能配电网的供电可靠率，具体计算方 法如下： 1) 负荷点j的可靠性指标： la、 平均故障率式中：λ i是块i的故障率；I发生故障就会导致负荷点j停 电的所有块的集合； lb、 平均停运时间式中为块i的平均故障恢复时间或平均故障隔离时 间； I c、平均停运持续时间2) 智能配电网的可靠性指标： 2a、智能配电网的平均停电持续时间式中％为负荷点j的用户 数； 2b、智能配电网的供电可靠率4. 根据权利要求3所述的智能配电网的配电自动化终端配置方法，其特征在于：对故 障停电块进行隔离并进行开关操作时，若待操作的开关装设了三遥终端，则故障隔离时间 为该开关的动作时间；若待操作的开关装设了二遥终端，则故障隔离时间为预设的人工操 作开关的时间；若待操作的开关处没有装设配电终端，则故障隔离时间为预设的故障区域 查找时间加上预设的人工操作开关时间。5. 根据权利要求1所述的智能配电网的配电自动化终端配置方法，其特征在于：根据 所述智能配电网的拓扑结构，将所有待安装开关的位置进行编码时，用一位基因位表示开 关的配置方案，用另一位基因位表示配电自动化终端的配置方案，将两个基因位组合在一 起表示一处开关位置的配置方式。
【专利摘要】本发明涉及一种配电自动化终端配置方法，该方法首先确立优化目标函数，并将所有待安装开关的位置进行编码，将所述优化目标函数作为适应度函数，随机产生一个若干个体的初始种群，则计算每个个体的适应度函数，得到该个体的适应度，并最终找到初始种群中适应度最小的个体为该种群的最优个体；将初始种群经过选择、交叉和变异运算，得到下一代种群，并计算每个个体的适应度函数，得到该种群中适应度最小的个体为该种群的最优个体；若连续10代种群的最优个体的适应度之间的相互差值均小于预设阈值，则完成所述智能配电网的自动化终端配置。该方法能够使智能配电网中的开关和配电自动化终端的配置满足经济性和可靠性均最优。
【IPC分类】G06N3/12, H02J13/00
【公开号】CN105356610
【申请号】CN201510844239
【发明人】成乐祥, 李子韵, 陈庭记, 王自桢, 黄映, 李晨, 徐荆州, 肖光旭
【申请人】江苏省电力公司南京供电公司, 江苏省电力公司, 国家电网公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月26日