邱 冬, 王秀茹, 張 科, 劉 剛, 韓少華, 王科龍

(1.國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司，安徽 宿遷 223800; 2.上海金智晟東電力科技有限公司，上海 200000)

0 引 言

饋線自動(dòng)化系統(tǒng)是配電網(wǎng)安全可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)保障, 是建設(shè)智能配電網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。借助于快速發(fā)展的自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 饋線自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)饋線線路運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及終端信息的實(shí)時(shí)采集和處理[1-3]。在配電網(wǎng)故障時(shí), 饋線自動(dòng)化系統(tǒng)能夠及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)故障信息上傳至配網(wǎng)主站或就地型終端, 并自動(dòng)隔離故障區(qū)域并恢復(fù)非故障區(qū)域的線路供電, 從而提高配電網(wǎng)供電可靠性[4-7]。

饋線自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性測(cè)試是其實(shí)用化運(yùn)行的前提, 已有學(xué)者對(duì)這一問(wèn)題開(kāi)展研究。文[8]介紹了配電自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)備、主站的測(cè)試方法、測(cè)試內(nèi)容、測(cè)試環(huán)境及功能規(guī)范。文[9]提出了一種在配電終端注入故障特性數(shù)據(jù)的終端注入測(cè)試法。文[10]對(duì)饋線自動(dòng)化算法特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致分析, 并提出計(jì)及通信故障、開(kāi)關(guān)設(shè)備拒動(dòng)、饋線運(yùn)行方式改變等多種干擾因素影響的針對(duì)離散型軟件算法可靠性的量化評(píng)價(jià)方法。文[11]建立了基于并行計(jì)算的饋線自動(dòng)化仿真測(cè)試環(huán)境。文[12]提出了開(kāi)關(guān)拒動(dòng)、保護(hù)信號(hào)失真、通信通道障礙時(shí)提高饋線自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的保障措施。文[13]基于貝葉斯分析方法, 在信息缺失情形下, 提出將故障信息與其他有關(guān)信息相融合的配電網(wǎng)容錯(cuò)故障診斷及故障恢復(fù)策略。

當(dāng)前配電網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展, DG、柔性負(fù)載的接入引起網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、潮流分布變化, 使得原有饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的配置和整定計(jì)算變得更為復(fù)雜[14-17]。針對(duì)這一問(wèn)題, 文[18]通過(guò)分析故障前后電流相角的變化, 提出了一種基于正序電流相角突變向量的配電網(wǎng)電流縱聯(lián)方向保護(hù)方案。文[19]針對(duì)不同的饋線結(jié)構(gòu), 研究了適應(yīng)性差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作判據(jù)和整定原則, 并提出了基于故障數(shù)據(jù)的電流信息自同步方法。文[20]考慮在故障發(fā)生后, 綜合利用備用聯(lián)絡(luò)線容量和DG的孤島運(yùn)行能力為非故障區(qū)域恢復(fù)供電, 提高配電網(wǎng)供電可靠性的方法。但上述文獻(xiàn)均未對(duì)配電網(wǎng)中饋線自動(dòng)化動(dòng)作本身進(jìn)行考慮, 文[21]提出了有源配電網(wǎng)的饋線自動(dòng)化效果評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法, 但該方法對(duì)饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程的描述過(guò)于簡(jiǎn)單。

基于以上所述, 本文研究了主動(dòng)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作效果評(píng)價(jià)方法。首先, 提出配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化過(guò)程中的負(fù)荷狀態(tài)定義, 并分析了主動(dòng)配電網(wǎng)中饋線自動(dòng)化動(dòng)作干擾因素。之后, 從饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程和動(dòng)作結(jié)果兩個(gè)角度著手, 定義了7個(gè)定量評(píng)價(jià)指標(biāo), 并建立了主動(dòng)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作評(píng)估體系。在此基礎(chǔ)上, 基于無(wú)失效測(cè)試法, 提出了主動(dòng)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作評(píng)估方法。最后, 以5站所雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)試為例, 驗(yàn)證了本文所提方法的有效性，該評(píng)價(jià)方法能有效鑒別饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程中的拒動(dòng)、誤動(dòng)情形，科學(xué)評(píng)價(jià)饋線自動(dòng)化算法優(yōu)劣及參數(shù)整定的合理性。

1 負(fù)荷狀態(tài)定義及饋線自動(dòng)化干擾因素

配電網(wǎng)發(fā)生故障后負(fù)荷狀態(tài)轉(zhuǎn)換如圖1所示，當(dāng)某處出現(xiàn)故障后，可通過(guò)配電終端上傳的信息, 由配網(wǎng)主站的高級(jí)應(yīng)用算法確定故障位置及故障類(lèi)型, 并利用遙控功能操作現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài), 實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域的隔離與非故障區(qū)域的恢復(fù)送電。考慮DG大規(guī)模配置的配電網(wǎng), 故障時(shí)DG需先退出運(yùn)行, 繼而通過(guò)有源配電網(wǎng)的饋線自動(dòng)化算法, 進(jìn)行融合DG的配電網(wǎng)故障區(qū)域隔離與非故障區(qū)域的恢復(fù)送電。

圖1 狀態(tài)轉(zhuǎn)換模型Fig.1 State transition during the feeder automation process

1.1 饋線自動(dòng)化過(guò)程中的負(fù)荷狀態(tài)定義

以圖2為例進(jìn)行說(shuō)明, 正常狀態(tài)下, 負(fù)荷均為正常供電, ①～⑤之間負(fù)荷均可定義為“正常態(tài)”。當(dāng)假定②與③之間發(fā)生故障時(shí), 負(fù)荷轉(zhuǎn)化為非正常狀態(tài), 此時(shí)饋線出口斷路器和DG的自帶保護(hù)均跳閘, 使得①～⑤之間負(fù)荷均失電。此時(shí)的負(fù)荷可分為兩類(lèi), 一類(lèi)為故障區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷, 如②～③之間的負(fù)荷, 處于故障區(qū)域內(nèi), 無(wú)法通過(guò)饋線自動(dòng)化過(guò)程恢復(fù)供電, 可定義為“故障態(tài)”; 另一類(lèi)為非故障區(qū)域的負(fù)荷, 如①～②和③～⑤之間的負(fù)荷, 處于非故障區(qū)域, 但由于②～③之間發(fā)生故障而失電, 如配電網(wǎng)絡(luò)足夠強(qiáng)壯, 可通過(guò)饋線自動(dòng)化動(dòng)作實(shí)現(xiàn)負(fù)荷恢復(fù)送電, 因此這兩個(gè)區(qū)域內(nèi)負(fù)荷可定義為“待恢復(fù)態(tài)”。

圖2 負(fù)荷狀態(tài)定義示意圖Fig.2 The sketch of load states definition

以上定義負(fù)荷的“正常態(tài)”、“故障態(tài)”以及“待恢復(fù)態(tài)”, 伴隨著饋線自動(dòng)化過(guò)程將進(jìn)行相互轉(zhuǎn)變, 從這些狀態(tài)的遷移中, 可以看出饋線自動(dòng)化過(guò)程是否合理, 在網(wǎng)架強(qiáng)健的配電網(wǎng)中, 終態(tài)下所有的“待恢復(fù)態(tài)”負(fù)荷都將轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢B(tài)”。在通信狀態(tài)良好并且開(kāi)關(guān)不存在拒動(dòng)、誤動(dòng)情況下, 如圖3所示, 僅負(fù)荷由“待恢復(fù)態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢B(tài)”是合理的, 其余狀態(tài)遷移均可認(rèn)為是不合理的。

圖3 狀態(tài)遷移合理性示意Fig.3 The sketch of state transition reasonability

1.2 主動(dòng)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作干擾因素

饋線自動(dòng)化這一過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)本身依賴(lài)于配電網(wǎng)一次網(wǎng)架的強(qiáng)健以及二次系統(tǒng)的穩(wěn)定, 信息傳遞對(duì)饋線自動(dòng)化動(dòng)作尤為重要。一方面, 配電終端故障或受到外界干擾使得傳輸數(shù)據(jù)有誤, 將會(huì)使得主站得到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的指令下發(fā); 另一方面, 通信網(wǎng)絡(luò)的堵塞、延時(shí)以及中斷可能造成系統(tǒng)無(wú)法正常傳輸數(shù)據(jù), 從而影響故障信息上送和命令下發(fā)的速度和時(shí)序配合的準(zhǔn)確性。

此外，主動(dòng)配電網(wǎng)中DG的接入使得配電網(wǎng)運(yùn)行方式從傳統(tǒng)的單向潮流轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向潮流，這對(duì)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化算法及保護(hù)整定提出了更高的要求，既要滿(mǎn)足靈敏性要求保證開(kāi)關(guān)可靠動(dòng)作，同時(shí)也要防止參數(shù)整定過(guò)高導(dǎo)致的開(kāi)關(guān)誤動(dòng)。影響?zhàn)伨€自動(dòng)化動(dòng)作的主要干擾因素可概括為：

1)配電終端功能模塊故障或者通信系統(tǒng)傳輸信號(hào)時(shí)受到外協(xié)擾動(dòng), 導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸有誤, 使得現(xiàn)場(chǎng)信息與主站中信息不一致。

2)配電終端功能模塊故障或通信系統(tǒng)故障, 導(dǎo)致配電終端與主站失聯(lián)。

3)故障隔離階段發(fā)生開(kāi)關(guān)拒動(dòng), 從而隔離失敗，進(jìn)一步影響負(fù)荷轉(zhuǎn)供。

4)故障隔離階段發(fā)生開(kāi)關(guān)誤動(dòng), 導(dǎo)致負(fù)荷失電或擴(kuò)大停電范圍。

5)負(fù)荷恢復(fù)階段開(kāi)關(guān)拒動(dòng), 影響非故障區(qū)域負(fù)荷恢復(fù)供電。

6)負(fù)荷恢復(fù)階段開(kāi)關(guān)誤動(dòng), 導(dǎo)致配電網(wǎng)中形成電磁環(huán)網(wǎng)或負(fù)荷失電。

以上情況, 會(huì)出現(xiàn)故障隔離區(qū)域擴(kuò)大、負(fù)荷失電等狀態(tài), 從而將會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷由“待恢復(fù)態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮收蠎B(tài)”等非正常的狀態(tài)遷移。但邏輯合理的饋線自動(dòng)化算法將能夠合理應(yīng)對(duì)這些干擾因素, 盡量減少不合理的狀態(tài)遷移, 能夠正確處理故障。

對(duì)于饋線自動(dòng)化算法的理論研究眾多, 但對(duì)其正常工況下以及干擾因素作用下的算法可靠性評(píng)價(jià)仍鮮有研究, 需要針對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作的特點(diǎn), 提出一種定量的評(píng)估方法。

2 饋線自動(dòng)化動(dòng)作評(píng)估體系

2.1 饋線自動(dòng)化動(dòng)作結(jié)果評(píng)價(jià)

為方便討論, 本文以如圖4所示的一條n分段m聯(lián)絡(luò)的饋線進(jìn)行饋線自動(dòng)化動(dòng)作評(píng)估體系的論述。圖5為兩套饋線自動(dòng)化算法對(duì)同一配電網(wǎng)絡(luò)中故障的負(fù)荷供電曲線比較。

圖4 一條n分段m聯(lián)絡(luò)饋線示意圖Fig.4 Feeder diagram with n section and m interconnection

圖5 饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程中負(fù)荷供電曲線Fig.5 Load power supply curve during the feeder automation process

饋線自動(dòng)化是在饋線發(fā)生故障時(shí), 將故障區(qū)域隔離, 非故障區(qū)域恢復(fù)供電的過(guò)程。擴(kuò)展到配電網(wǎng)層面, 由于DG的接入使得饋線自動(dòng)化還增加了DG孤島模式供電的過(guò)程。在此基礎(chǔ)上, 本文提出以下3項(xiàng)指標(biāo)作為饋線自動(dòng)化動(dòng)作的結(jié)果評(píng)價(jià)依據(jù)。

1)饋線自動(dòng)化動(dòng)作結(jié)束時(shí)間tFLISR

tFLISR指單次故障下, 從故障發(fā)生時(shí)刻O(píng)至饋線自動(dòng)化動(dòng)作結(jié)束的時(shí)間。圖5中, 對(duì)于算法①,tFLISR為D點(diǎn)時(shí)間, 對(duì)于算法②,tFLISR為C點(diǎn)時(shí)間。

2)負(fù)荷恢復(fù)率γfinal

γfinal指饋線自動(dòng)化動(dòng)作結(jié)束后, 因該動(dòng)作被恢復(fù)的負(fù)荷功率值(即由“待恢復(fù)態(tài)”變?yōu)椤罢B(tài)”的負(fù)荷功率值)與未發(fā)生故障前饋線上的負(fù)荷功率值的比值, 即

(1)

對(duì)于算法①和算法②來(lái)說(shuō), 雖然其tFLISR不同但最終得到的γfinal相同, 均為E(F)點(diǎn)恢復(fù)負(fù)荷功率值與G點(diǎn)功率值的比值。

3)可再生能源接入率ηfinal

ηfinal指饋線自動(dòng)化動(dòng)作結(jié)束后, 所有DG向負(fù)荷供電的功率值與此時(shí)所有DG能夠發(fā)出功率值的比值, 即

(2)

此處將DG代指可再生能源。

圖5中, 如認(rèn)為算法①與算法②的可再生能源接入率相同, 則兩者僅饋線自動(dòng)化動(dòng)作結(jié)束時(shí)間存在差異, 然而算法①中存在著恢復(fù)供電負(fù)荷減少的情況, 表明存在不合理狀態(tài)的遷移。這在饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程中, 是不被允許的, 但相應(yīng)的結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)難以展現(xiàn)這一問(wèn)題, 因此本文提出了饋線自動(dòng)化動(dòng)作的過(guò)程評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2 饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程評(píng)價(jià)

針對(duì)饋線自動(dòng)化動(dòng)作結(jié)果評(píng)價(jià)的不足, 本文提出以下4項(xiàng)指標(biāo)作為饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程評(píng)價(jià)依據(jù)。其中, 饋線自動(dòng)化過(guò)程一般在5 min內(nèi)結(jié)束, 選取1 min和3 min兩個(gè)特征時(shí)刻作為過(guò)程評(píng)價(jià)的計(jì)算點(diǎn), 而部分DG在孤島劃分后才重新給負(fù)荷供電, 因此DG僅考慮3 min這個(gè)特征時(shí)刻。

4)1 min、3 min負(fù)荷恢復(fù)率γ1 min、γ3 min

γ1 min、γ3 min指饋線自動(dòng)化動(dòng)作1 min和3 min后, 因該動(dòng)作被恢復(fù)的負(fù)荷功率值與未發(fā)生故障前饋線上的負(fù)荷功率值的比值, 即

(3)

(4)

對(duì)于算法①(②)來(lái)說(shuō),γ1 min、γ3 min分別為J(H)點(diǎn)和K(I)點(diǎn)恢復(fù)負(fù)荷功率值與G點(diǎn)功率值的比值。

5)3 min可再生能源接入率η3 min

η3 min指饋線自動(dòng)化動(dòng)作3 min后, 所有DG向負(fù)荷供電的功率值與此時(shí)所有DG能夠發(fā)出功率值的比值, 即

(5)

6)開(kāi)關(guān)變位次數(shù)ns+l

饋線自動(dòng)化的過(guò)程主要涉及配電網(wǎng)中分段開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的調(diào)整, 這一過(guò)程中開(kāi)關(guān)變位次數(shù)從側(cè)面反映了饋線自動(dòng)化過(guò)程的速度, 也反映了饋線自動(dòng)化算法的優(yōu)劣, 是衡量饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程的重要標(biāo)準(zhǔn)。

7)不合理狀態(tài)遷移次數(shù)nft

由1.1節(jié)敘述可知, 正常的饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程只有“待恢復(fù)態(tài)”向“正常態(tài)”的遷移, 其他均為不合理遷移,nft指饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程中進(jìn)行的不合理遷移次數(shù)。

正常情況下, 應(yīng)無(wú)“待恢復(fù)態(tài)”負(fù)荷最終停電, 但當(dāng)存在1.2節(jié)所述的饋線自動(dòng)化動(dòng)作干擾因素時(shí), 需具體問(wèn)題具體分析。仍以圖2為例, 當(dāng)②～③之間發(fā)生故障, 若無(wú)干擾因素, 最終故障隔離時(shí)是②和④開(kāi)關(guān)斷開(kāi), 則認(rèn)為③～④內(nèi)的“待恢復(fù)態(tài)”負(fù)荷最終停電為不合理的; 若③開(kāi)關(guān)發(fā)生拒動(dòng), 則認(rèn)為③～④內(nèi)的“待恢復(fù)態(tài)”負(fù)荷最終停電為合理的。這將在測(cè)試用例中進(jìn)行事先定義, 以區(qū)分“待恢復(fù)態(tài)”負(fù)荷最終停電是否合理, 不合理的停電也將導(dǎo)致不合理狀態(tài)遷移次數(shù)增加。

3 饋線自動(dòng)化動(dòng)作評(píng)估方法

3.1 評(píng)價(jià)可靠性評(píng)價(jià)方法

饋線自動(dòng)化算法用戶(hù)關(guān)注的是配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí), 其在各種條件下的動(dòng)作成功率, 即饋線自動(dòng)化算法是一種離散型軟件。離散型軟件可靠性測(cè)試, 是驗(yàn)證在給定的置信度下, 軟件的可靠性水平能否滿(mǎn)足需求而進(jìn)行的測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中, 一般將成功率作為需要比較的可靠性參數(shù), 利用事先約定的接受/拒收準(zhǔn)則進(jìn)行判斷。目前比較常用的可靠性驗(yàn)證方法主要有以下3種：概率比序貫測(cè)試方法, 定數(shù)測(cè)試方法以及無(wú)失效測(cè)試方法[22]。

3種方案各自的特點(diǎn)如表1所示, 考慮到饋線自動(dòng)化系統(tǒng)一旦做出錯(cuò)誤決策, 其可能導(dǎo)致的擴(kuò)大停電范圍是用戶(hù)所不能接受的, 因此, 本文選用無(wú)失效測(cè)試法進(jìn)行可靠性測(cè)試。

表1 可靠性測(cè)試方法對(duì)比Tab.1 Comparison of three reliability test methods

無(wú)失效測(cè)試法的基本思想是：根據(jù)合同規(guī)定的參數(shù)(生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)α、使用方風(fēng)險(xiǎn)β、軟件期望達(dá)到的成功率S0, 軟件最低可接受的成功率S1)確定測(cè)試次數(shù)n, 在n次測(cè)試過(guò)程中, 若失效次數(shù)為0, 則接受此產(chǎn)品, 否則拒絕。

假定每次測(cè)試都滿(mǎn)足貝努利實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立性, 則在n次試驗(yàn)中, 出現(xiàn)s次失效次數(shù)的概率服從二項(xiàng)分布。基于此, 用戶(hù)接受軟件的概率可用下式表示：

(6)

式中：n為測(cè)試次數(shù);s為允許的最大失效次數(shù);S為軟件的可靠度。

生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)和使用方風(fēng)險(xiǎn)可用下式描述：

α=Pr{sn>s|S=S0}=1-P(n,s|S0)

(7)

β=Pr{sn≤s|S=S1}=P(n,s|S1)

(8)

式中sn為實(shí)際測(cè)試過(guò)程中, 測(cè)試n次出現(xiàn)的失效次數(shù)。

在無(wú)失效測(cè)試法中,s=0, 可確定最小測(cè)試次數(shù), 考慮到n為整數(shù), 可對(duì)上式進(jìn)行取整計(jì)算, 最終確定最小測(cè)試次數(shù)為

(9)

式中{ }為取整運(yùn)算。

基于無(wú)失效測(cè)試法, 饋線自動(dòng)化動(dòng)作在進(jìn)行給定的nmin次測(cè)試過(guò)程中, 若失效次數(shù)為0, 即整個(gè)測(cè)試過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生故障區(qū)域擴(kuò)大, 則認(rèn)定接受軟件, 否則拒絕。β、S1和nmin的關(guān)系如圖6所示, 可見(jiàn),β越小,S1越大, 需要的測(cè)試樣本數(shù)nmin越大。

圖6 nmin和β、S1的關(guān)系Fig.6 Relationship of nmin and β、S1

3.2 評(píng)估流程

對(duì)于前文所述的7個(gè)饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程與結(jié)果指標(biāo), 不合理狀態(tài)遷移次數(shù)nft作為先決指標(biāo), 當(dāng)nft>0時(shí), 即認(rèn)為測(cè)試直接失效, 停止測(cè)試。當(dāng)nft=0時(shí), 才進(jìn)行其他指標(biāo)的計(jì)算。

對(duì)于具體測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的某一具體案例下, 均能夠計(jì)算得到指標(biāo)1)～6)的具體數(shù)值, 對(duì)其數(shù)值設(shè)定具體的分值對(duì)應(yīng)關(guān)系, 最終可獲得對(duì)饋線自動(dòng)化動(dòng)作的分值評(píng)價(jià)。具體分值設(shè)定可根據(jù)使用方關(guān)注內(nèi)容而設(shè)定, 若使用方希望兼顧各方面指標(biāo), 則可設(shè)定6項(xiàng)指標(biāo)最大分值相同; 若使用方更關(guān)注負(fù)荷的供電可靠性, 則可設(shè)定負(fù)荷恢復(fù)率指標(biāo)分值高于其他指標(biāo)。表2為關(guān)注負(fù)荷恢復(fù)率指標(biāo)情況下各項(xiàng)指標(biāo)的分值對(duì)應(yīng)示例, 表中的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)具體案例進(jìn)行調(diào)整。

表2 可靠性測(cè)試方法對(duì)比Tab.2 Comparison of three reliability test methods

測(cè)試某一饋線自動(dòng)化算法時(shí), 具體步驟如下：

步驟1：生產(chǎn)方和使用方根據(jù)自身需求及算法特點(diǎn), 確定β和S1, 并得到nmin, 確定測(cè)試案例,nmin個(gè)測(cè)試案例中應(yīng)考慮所有干擾因素, 并確定接受算法的最低平均分值Χ。

步驟2：依次調(diào)取測(cè)試案例進(jìn)行饋線自動(dòng)化算法測(cè)試, 如不合理狀態(tài)遷移次數(shù)nft>0, 算法失效, 測(cè)試立即終止, 轉(zhuǎn)至步驟6。

步驟3：算法未失效情況下, 依次記錄下測(cè)試案例對(duì)應(yīng)的指標(biāo)值, 并與形式同表2的分值對(duì)應(yīng)表進(jìn)行比較, 得出本案例下的指標(biāo)分值之和χi。

步驟4：平均各次測(cè)試結(jié)果分?jǐn)?shù)χ1, …,χn, 得到此饋線自動(dòng)化算法的得分χ。

(10)

步驟5：比較Χ與χ, 若Χ>χ, 則拒絕接受該算法, 反之則接受該饋線自動(dòng)化算法。

步驟6：結(jié)束。

4 算例仿真分析

圖7為電纜雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)并接入分布式電源, 每個(gè)站所均配置智能配電終端, 可實(shí)現(xiàn)“三遙”, 以圖7所示為測(cè)試網(wǎng)絡(luò)對(duì)此系統(tǒng)內(nèi)“轉(zhuǎn)供分析”高級(jí)應(yīng)用算法進(jìn)行案例測(cè)試, 電網(wǎng)數(shù)據(jù)采用文[23]提出的仿真測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬, 能量管理系統(tǒng)與測(cè)試平臺(tái)通過(guò)104規(guī)約進(jìn)行信息交互。測(cè)試后的“轉(zhuǎn)供分析”高級(jí)應(yīng)用已應(yīng)用于某主動(dòng)配電網(wǎng)863示范現(xiàn)場(chǎng)。

圖7 算例拓?fù)鋱DFig.7 Topology diagram of study case

該測(cè)試按本文的評(píng)估方法進(jìn)行, 具體步驟如下：

步驟1：確定β=0.05,S1=0.99, 并得到nmin為299。299個(gè)測(cè)試案例中涵蓋2.2節(jié)所述干擾因素并同時(shí)考慮二重故障的情況, 形成預(yù)置案例庫(kù), 各案例形成分值對(duì)應(yīng)表。確定接受算法的最低平均分值Χ=80。

步驟2：各測(cè)試案例下, 不合理狀態(tài)遷移次數(shù)nft均為0, 算法未失效。

步驟3：依次對(duì)所有案例進(jìn)行測(cè)試, 得出各案例下指標(biāo)數(shù)值, 與案例庫(kù)中分值對(duì)應(yīng)表進(jìn)行比較, 得出各案例對(duì)應(yīng)的指標(biāo)分值之和χi。

步驟5：比較可知χ>Χ, 可認(rèn)為此饋線自動(dòng)化算法滿(mǎn)足要求。

整個(gè)測(cè)試過(guò)程表明該饋線自動(dòng)化算法在考慮各項(xiàng)干擾因素以及二重故障的情況下, 具有正確處理的能力, 盡可能多的恢復(fù)“待恢復(fù)態(tài)”的負(fù)荷, 整個(gè)測(cè)試中未發(fā)生不合理狀態(tài)遷移。以上驗(yàn)證結(jié)果說(shuō)明, 該饋線自動(dòng)化算法無(wú)論在正常情況或干擾情況下, 均能較好地適應(yīng), 驗(yàn)證了其可靠性。

圖8 前n次χ平均值Fig.8 Mean of the first n th χ

5 結(jié) 論

本文綜合考慮配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程中負(fù)荷狀態(tài)的切換, 并計(jì)及動(dòng)作干擾因素的影響, 從饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程和動(dòng)作結(jié)果兩個(gè)角度, 對(duì)饋線自動(dòng)化動(dòng)作效果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)：

1)建立了主動(dòng)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作評(píng)估體系, 所提出的7個(gè)定量評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)饋線自動(dòng)化動(dòng)作過(guò)程和動(dòng)作結(jié)果的綜合評(píng)估。

2)基于無(wú)失效測(cè)試法, 改進(jìn)了配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化動(dòng)作評(píng)估方法, 算例系統(tǒng)驗(yàn)證了該測(cè)試方法的有效性。

相比于傳統(tǒng)的評(píng)估方法, 本文所提出的評(píng)估方法具有更好的便捷性和全面性, 可為配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化的發(fā)展普及提供技術(shù)支撐。未來(lái)將進(jìn)一步研究饋線自動(dòng)化算法優(yōu)化與效果評(píng)估。