【摘 要】配电自动化系统是保障配电网高效稳定运行的关键，其运行特性在分布式电源接入背景下发生显著变化。文章聚焦分布式电源接入下配电自动化系统的运行特性，构建系统模型、设定评价指标，设计分布式电源低压侧与中压侧接入方案，从供电可靠性和系统经济性两个维度对比分析不同接入方式的性能，研究配网级接入系统的约束条件、运行情况及综合效益，确定配网级接入系统的最优运行策略，为分布式电源接入配电自动化系统的实际应用提供参考。

【关键词】配电自动化系统；分布式电源；接入方案；运行特性；最优运行策略

引言

能源转型加速与分布式能源技术发展推动分布式电源在配电网的渗透率持续提升。配电自动化系统是配电网高效运行的核心支撑，原有运行模式面临新挑战，分布式电源接入改变配电网传统潮流方向，对系统供电可靠性、经济性等运行特性产生深刻影响。当前科学设计接入方案、优化运行策略以适配分布式电源接入需求，成为保障配电自动化系统稳定高效运行的关键问题。开展分布式电源接入下配电自动化系统运行特性的研究，对推动配电网智能化升级、提升能源利用效率具有重要现实意义。

一、系统建模与评价指标

（一）系统描述

本文构建的配电自动化系统模型以10 kV辐射型配电网为基础，涵盖变电站出线开关、分段开关、联络开关及用户负荷节点，采用MATLAB/Simulink搭建仿真平台，实现系统拓扑结构、设备参数及运行状态的模拟。系统遵循“监测—控制—保护”协同机制，馈电终端单元（Feeder Terminal Unit，FTU）采集线路电流、电压及开关状态数据，经通信网络传输至配电主站，主站基于数据开展状态估计与故障定位[1]。模型中配电网线路采用π型等值电路建模，阻抗参数满足公式（1），确保线路功率损耗计算准确，为后续运行特性分析提供可靠系统基础。配电网线路阻抗计算如式（1）所示：

Z=R+jX=ρLS+j2πfL0L（1）

其中，R为线路电阻（Ω），ρ为导线电阻率（Ω·m），L为线路长度（m），S为导线截面积（m2），X为线路电抗（Ω），f为系统频率（Hz，取50 Hz），L0为线路单位长度电感（H/m）。

（二）评价指标

为量化分布式电源接入对配电自动化系统的影响，构建“可靠性-经济性”双维度评价指标体系。可靠性指标选取系统平均停电持续时间指数（System Average Interruption Duration Index，SAIDI），计算公式如公式（2）所示，反映系统对用户供电的持续保障能力：

SAIDI=∑ni=1UiNi∑ni=1Ni（2）

其中，Ui为第i类用户的平均停电时间（h），Ni为第i类用户的数量，n为用户类别数。

经济性指标采用全生命周期成本，涵盖设备投资、运维及损耗成本，量化不同接入方案的经济可行性[2]。指标权重分配为可靠性0.6、经济性0.4，实现对系统运行特性的综合评估，为接入方案优化提供量化依据。

二、模型及接入方案设计

（一）配电自动化系统参数

配电自动化系统核心设备参数依据《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》（DL/T 623—2010）设定。FTU采样频率为1 kHz，确保实时数据采集时效性；馈线开关动作时间小于等于0.1 s，满足故障快速隔离需求；主站通信速率采用100 Mbps以太网，保障数据传输稳定性；系统额定电压等级为10 kV，最大负荷容量为20 MW，短路电流水平控制在10～15 kA，为分布式电源接入预留合理容量与电压调节空间。

（二）分布式电源模拟

选取光伏电源与微型燃气轮机作为典型分布式电源，基于实际运行数据构建仿真模型。光伏电源采用500 kW并网逆变器，输出功率遵循公式（3）：

PPV=PSTC·GGSTC·［1+α（T-TSTC）］（3）

其中，PPV为光伏电源实际输出功率（kW），PSTC为标准测试条件下输出功率（kW）；G为实际光照强度（W/m2），GSTC=1 000 W/m2；T为实际环境温度（℃），TSTC为25℃，是标准测试条件下的温度；α为功率温度系数（单位为%/℃，取-0.4）。