第三章配电网络优化重构方案设计
3.1 配电网重构意义
配电网络为复杂的多环结构，包含有大量的分段开关和少数联络开关。重构问题是为通过闭合/开断分段开关和联络开关，改变配网拓扑结构。
配电网重构的意义主要在于提高供电可靠性、降低配电网线损，提高系统经济性、均衡负荷，消除过载，提高供电电压质量。故障条件下的重构，可以隔离故障区域，恢复非故障区域的供电。在配电系统发生故障时，可以打开配电系统中的某些分段开关隔离故障，同时合上某些联络开关把故障线路上的部分或全部负荷转移到其他线路上去，从而起到快速隔离故障和恢复供电的目的；正常工况下进行配网重构，可以在保持全网辐射形拓扑结构的条件下，调整网络拓扑结构和负荷分布，实现提高节点电压质量、降低网络损耗、均衡负荷、消除过载和提高供电可靠性等目标。通过网络重构，可以将负荷从重负载或是过负载馈线（或变压器）转移到轻负载馈线（或变压器）上，这种转移不仅调节了运行馈线的负荷水平，消除馈线过载，还能改善电压质量，同时也可以有效地减小整个系统的网损。
3.2 配电网子网拓扑图
选定子网区域为重合器24到分段器10、分段器28、分段器33之间的线路：
对选定的子网从电源节点按顺序编号后其拓扑图为：
3.3 设置负荷
节点 1 2 200 10 1500 3 100 11 300 4 150 12 250 7 250 13 150 8 100 负荷/KW 1500 节点 9 负荷/KW 200 3.4 设置故障
在分段器12下游设置一个故障，如图所示：
3.5 分段开关X、Y时限整定
本区域共有两个子网，可分为子网A和子网B，子网A包含重合器1，分段器2，分段器3，分段器4；子网B包含重合器10，分段器11，分段器12，分段器13，分段器7，分段器8，分段器9。
子网分层：
子网A子网中潮流方向为从左至右，可得分层结果如下： 层次 第一层 第二层 第三层 编号 2 3 4 子网B分层结果如下： 层次 第一层 第二层 第三层 第四层 编号 11 12 8,13 7,9 3.5.1 分段开关X时限整定
子网A重合器和电压时限型分段器的X时限整定：
编号 2 3 14 4 21 绝对合闸7 延时时间/s X时限/s 7 7 7 子网B重合器和电压时限型分段器的X时限整定： 编号 11 12 13 8 7 绝对合闸延7 14 21 28 35 时时间/s X时限/s 7 7 7 14 7 9 49 21 3.5.2 分段开关Y时限整定
子网A的Y时限整定： 编号 2 Y时限/s 5
子网B的Y时限整定： 编号 11 12 Y时限/s 5 5 13 5 8 5 7 5 9 5 3 5 4 5 3.6 联络开关的XL时限整定
当联络开关6的上侧即断路器3和6之间发生故障时，从故障发生到3开关闭锁在分闸状态所需延时时间：10+7+7=24s。
当联络开关6的下侧即断路器8和6之间发生故障时，从故障发生到8开关闭锁在分闸状态所需延时时间:10+7+7+14=38s。
当联络开关5的左侧即断路器4和5之间发生故障时，从故障发生到4开关闭锁在分闸状态所需延时时间:10+7+7+7=31s。
当联络开关5的右侧即右侧相距最近的断路器和5之间发生故障时，从故障发生到右侧相距最近的断路器闭锁在分闸状态所需延时时间:10+7+7+7=31s。
当联络开关14的左侧即断路器13和14之间发生故障时，从故障发生到断路器13闭锁在分闸状态所需延时时间：10+7+7+7=31s。
当联络开关14的右侧即右侧相距最近的断路器29和5之间发生故障时，从
故障发生到右侧相距最近的断路器29闭锁在分闸状态所需延时时间： 10+7+7+7=31s。
当联络开关15的上侧即断路器12和15之间发生故障时，从故障发生到断路器12闭锁在分闸状态所需延时时间:10+7+7=24s。
当联络开关15的下侧即下侧相距最近的断路器和15之间发生故障时，从故障发生到下侧相距最近的断路器闭锁在分闸状态所需延时时间：10+7+7+7=31s。
由上可知，Tmax?38s，则联络开关XL时限为：XL?50s。
3.7 故障区域隔离
当断路器12右侧发生永久性故障时，子网B的重合器和所有分段器都处于分闸状态。经过10s之后，重合器10重合闸；再过7s，分段器11合闸；再过7s，分段器12合闸；由于故障依然存在，重合器10和分段器11、12再次分闸，由于此时分段器12合闸到分闸的过程持续时间小于其Y时限5s，则分段器12闭锁在分闸状态；再过5s，重合器10再次重合闸；再过7s，分段器11合闸，此时由于分段器12处于分闸状态，则分段器13、7、8、9并没有电流流过，所以一直处于分闸状态，此时需要配电网优化重构，恢复供电。
故障隔离所需总时间：10+7+7+5+7=36s
3.8 配电网优化重构方案
此时分段器7、8、9、13处于分闸状态，为使其对应的线路得到供电，我们需要从其余的电源点供电。
营救方案：分段器6合闸，由重合器1向分段器7、8、9供电。
经过50s之后，分段器6合闸；再经过7s之后，分段器7合闸；再经过7s之后，分段器8合闸；又瞬间失压，分段器8闭锁于分闸状态，子网A所有重合器和分段器再次分闸；再经过10s，重合器1合闸；再经过7s，分段器2合闸；再经过7s，分段器3合闸；经过50s，分段器6合闸；再经过7s之后，分段器7合闸；再经过14s之后，分段器9合闸；重构完成。
由重构方案知：节点7、8、9之间的负荷得由重合器1提供，则此时的总负荷为：
Q=200+100+150+250+200+100=1000W <1500W 满足条件
总结
本报告主要是进行配电网络的监测、保护和控制实现方案设计。我们通过查阅相关文献，了解并掌握了电力系统二次系统的基本概念、组成和功能作用。通过对比二次系统和一次系统的本质区别，加深了对电力大系统的认知，为以后的研究生的科研打下了一定的基础。我们将书本的知识应用于实际的配电网络中，不仅加深我们对配电网络的认识，更加明白了配电网络故障判断的方法，电网监测的常用方法以及故障区域重构的基本要素和重构准则。在分析信号输入时，本人通过小波分析法和FFT快速傅里叶分析的方法对输入信号进行高次谐波的去除，使输入信号尽量的满足要求，从而减小配网监测的误差。
在配电网络优化重构方案设计中，自行选取了配电网络中的一小部分用来对重合器和电压时间型分段器进行X时限整定、Y时限整定。并且设置了两个故障点，为子网区域设计合理的负荷转带方案。