CN113837899B - 一种馈线远方终端单元优化配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力技术，具体涉及一种馈线远方终端单元优化配置方法，首先提出计及故障发生后实际的故障隔离流程和供电恢复流程之间耦合关系的用户停电时间量化方法，进而计算得到较为准确地用户停电成本。然后以FRTU的设备成本和用户停电成本之和最小为目标建立优化配置数学模型，并对其进行求解得到FRTU在配电网中的配置数量和具体的配置位置，该方法更为具体地，精细化分析了FRTU所参与的故障隔离过程与用户的恢复过程之间的耦合关系，并由此得到准确的用户停电时间计算模型。在配置FRTU的过程中考虑了更为实际的故障管理流程，所得出的结果可满足电力公司在现场配置FRTU的实际需求。

Description

一种馈线远方终端单元优化配置方法

技术领域

本发明属于电力技术领域，特别涉及一种馈线远方终端单元优化配置方法。

背景技术

配电自动化系统(Distribution Automation System，DAS)是基于配电自动化技术并采用计算机及网络技术、通信技术、电子技术等建成的综合自动化系统。它可实现对配电网的自动监视和控制。

配电自动化系统一般分为三个层次：配电主站(配电调度中心)、配电子站(区域站)和配电终端层。作为配电自动化系统的骨架与支撑，配电自动化终端的正常运行对配电网至关重要。其中，馈线远方终端单元(FRTU)是配电自动化终端中最广泛使用的一类设备。只有当配电自动化终端正常在线运行时，才能实现对配电网的数据采集与分析，从而实现配电网运行监控、故障自动隔离和设备遥控操作等功能，最终达到减少停电时间、提高配电网供电可靠性的目的。

配电网地域分布广，结构复杂，馈线远方终端单元(FRTU)众多，安装分散，运行环境较恶劣，故障率较高，而配电自动化主站对馈线远方终端单元(FRTU)本身运行状态的监测功能较弱，难以直接、全面且及时的反映配电终端的运行情况。目前，对于馈线远方终端单元(FRTU)配置数量和配置位置都是根据历史经验确定的。一般而言，馈线远方终端单元(FRTU)经常是等距离的安装在一条馈线上或等数量的安装在不同馈线上。这样容易造成配置的经济性不高，而且故障处理的能力也得不到显著提高。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种考虑配电网中精细化故障管理流程的馈线远方终端单元(FRTU)优化配置方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种馈线远方终端单元优化配置方法，包括以下步骤：

步骤1、定义配电网中FRTU配置位置和配置数量的二元决策变量，并建立配电网中FRTU设备成本的计算模型；

步骤2、建立配电网中所有可能的位置发生故障后全部负荷停电成本的数学模型；

步骤3、构建以故障导致的负荷停电成本与FRTU设备成本之和最小为优化目标的FRTU优化配置数学模型；

步骤4、考虑经济性的优化配置原则在配电网中对FRTU进行配置，得到FRTU具体的配置位置和配置数量。

在上述馈线远方终端单元优化配置方法中，步骤1的实现包括：

步骤1.1、配电网中FRTU配置位置和配置数量的二元决策变量x_a的计算方法为：

上式中，配电网中所有手动开关的数量设为m；

步骤1.2、FRTU的设备成本的计算模型为：

C^Cost(x)＝C^Cap(x)+C^Main(x)

上式中，C^Cap(·)为FRTU的安装成本，C^Main(·)为FRTU的运维成本；

其中，安装成本的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量；W_k,s为编号为S的配电变电站所位于的杆塔上安装的手动开关编号的集合；W_S为配电网中所有配电变电站编号的集合；M^FRTU为单个FRTU的安装成本，M^EOM为配合遥控操作所需的单个电动操作机构的安装成本；W_X为配电网中所有手动开关编号的集合；

其中，运维成本的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量；W_k,s为编号为S的配电变电站所位于的杆塔上安装的手动开关编号的集合；W_S为配电网中所有配电变电站编号的集合；M^FRTU为单个FRTU的安装成本；M^EOM为配合遥控操作所需的单个电动操作机构的安装成本；W_X为配电网中所有手动开关编号的集合；W_t为所有运行年限的集合；D为折现率；h为运维成本占安装成本的比例百分数。

在上述馈线远方终端单元优化配置方法中，步骤2中所述的负荷停电成本数学模型为：

上式中，C^out(·)为所有运行年限内配电网中所有可能的位置发生故障后所有负荷停电成本之和；f为配电网中馈线的编号，i为配电网中故障元件的编号，j代表配电网中负荷的编号；W_t为运行年限的集合；W_f是所有馈线编号的集合，W_i为所有可能发生故障元件编号的集合，W_j为配电网中所有负荷编号的集合；D为折现率；λ_f,i为馈线f上元件i的故障概率，W_k为用户类型的编号的集合；P_t,f,j,k为第t年馈线f上负荷点j上第k类用户的负荷大小；T_f,i,j(·)为馈线f上位置i发生故障后，负荷j的停电时间；C_t,f,i,j,k(·)为第t年馈线f上位置i发生故障后，负荷点j上第k类用户的停电成本；

C_t,f,i,j,k(·)为T_f,i,j(·)的函数，具体的表达如下：

C_t,f,i,j,k(x)＝CDF_t,f,i,j,k(T_f,i,j(x))

上式中，CDF_t,f,i,j,k(·)为用户停电损失函数；

其中，T_f,i,j(·)表达如下：

上式中，f为配电网中馈线的编号,i为配电网中故障元件的编号,j代表配电网中负荷的编号；W_f是所有馈线编号的集合，W_i为所有可能发生故障的元件编号的集合；W_i,main为所有位于主馈线上的故障元件编号的集合，W_i,late为所有位于负荷所在支线上的故障元件编号的集合；SP_B,C为主电源与备用联络点之间路径上所有元件编号的集合；SP_j,B代表负荷j和主电源之间路径上所有元件编号的集合；W_f,j是馈线f上所有负荷编号的集合；为主馈线上元件的故障修复时间，/>为用户所在的支路上元件的故障修复时间；t^res为恢复时间；t^loc为平均故障定位时间；/>为借助手动开关进行故障隔离所需的时间；ε为一数值极小的数，即为借助FRTU或负荷开关进行故障隔离所需的时间；M为判别系数，用于决定负荷j是否需要经历故障定位过程和是否需要借助手动开关隔离故障；

其中，判别系数M的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量；S_f,i,j为馈线f上负荷j与故障位置i之间的路径上所有手动开关编号的集合，S_f,B,j为馈线f上负荷j与主电源之间的路径上所有手动开关编号的集合；S_f,C,j为馈线f上负荷j与备用电源之间的路径上所有手动开关编号的集合；f为配电网中馈线的编号,i为配电网中故障元件的编号,j代表配电网中负荷的编号；W_f是所有馈线编号的集合；W_i,main为所有位于主馈线上可能发生故障的元件编号的集合，W_i,late为所有位于负荷所在分支线上可能发生故障的元件的编号的集合；SP_j,B代表负荷j和主电源之间的路径；W_f,j是馈线f上所有负荷编号的集合。

在上述馈线远方终端单元优化配置方法中，步骤3所述FRTU优化配置数学模型为：

Minimize C^total(x)＝C^out(x)+C^Cost(x)

上式中，C^out(·)为步骤2中所得出的符合停电成本，C^Cost(·)为步骤1中所得出的FRTU的设备成本。

在上述馈线远方终端单元优化配置方法中，步骤4所述考虑经济性的优化配置原则在配电网中对FRTU进行配置方法为：

步骤4.1、初始化配电网参数，对各条配电网线路和各负荷以及各开关进行编号；各参数包括配电网中各条线路的长度，各元件的故障概率，各负荷点所包含的负荷类型和负荷大小，单台FRTU和EOM的安装成本，停电损失函数，操作手动开关与FRTU进行故障隔离分别所需的时间、平均故障定位时间、折现率、运行维护成本占安装成本的比例以及研究年限；

步骤4.2、将步骤3所得出的优化配置数学模型代入优化求解器，设第1条馈线上第1个位置处发生故障，分析配电网中各位置处安装和不安装FRTU时第1个负荷的停电成本，这样依次分析完对所有负荷的停电成本的影响；依此做法，分析完第1年里配电网中所有可能的位置发生故障分别对各负荷的停电成本产生的影响；进而借助求解器分析得到，t年间，每1年配电网中所有可能的位置发生故障分别对各负荷的停电成本的影响；求解得到FRTU在配电网中的配置位置和配置数量；

步骤4.3、FRTU的具体配置位置为求解后所得解的集合Q_x＝[x₁,x₂,…x_m]里取值为1的元素编号所代表的位置，配置数量为解集合Q_x＝[x₁,x₂,…x_m]里所有元素的数值的和。

与现有技术相比，本发明提出了一种在配电网中优化配置FRTU的数学模型，更为具体地考虑了故障管理流程中，FRTU所参与的故障隔离流程和用户服务恢复过程对FRTU配置的影响。得出以FRTU的设备成本和负荷故障停电成本之和最小为优化目标的优化配置模型。

附图说明

图1为本发明一个实施例典型的馈线远方终端单元FRTU配置示意图；

其中，1-断路器A、2-手动开关、3-待部署FRTU的位置、4-负荷开关、5-联络开关；

图2为本发明一个实施例馈线远方终端单元FRTU配置流程图；

图3为本发明一个实施例提供的国家电网的CSG 53-node测试系统；

其中，6-负荷点、7-主电源、8-断路器B；

图4为本发明一个实施例计及FRTU动作逻辑的配电网具体的故障停电计算流程

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

因为FRTU有助于电力检修人员定位出故障区域，并能加快用户与故障区域的隔离过程进而使得用户恢复供电，从而可缩减用户的故障停电时间，提高整个配电系统的供电可靠性。由于要考虑设备本身的安装成本和后期的维护成本，在配电网中所可能的位置安装FRTU既不经济也没有必要。

本实施例结合供电可靠性和经济性对馈线远方终端单元FRTU在实际配电网中的优化配置展开深入研究。典型的馈线远方终端单元FRTU配置示意图如图1所示。本实施例首先提出计及故障发生后实际的故障隔离流程和供电恢复流程之间耦合关系的用户停电时间量化方法，进而计算得到较为准确地用户停电成本。然后以FRTU的设备成本和用户停电成本之和最小为目标建立优化配置数学模型，并对其进行求解得到FRTU在配电网中的配置数量和具体的配置位置，具体的优化配置流程如图2所示。

本实施例采用以下技术方案来实现，一种馈线远方终端单元优化配置方法，包括以下步骤：

S1.提出用于表示配电网中FRTU配置位置和配置数量的二元决策变量x_a，并建立用于计算配电网中FRTU设备成本的计算模型；

S1.1.决策变量是未知的二元变量，其值为0或1，目的是用于构造计算FRTU设备成本模型和用户的故障停电时间计算模型。具体可表示为：

上式中，配电网中所有手动开关的数量设为m。

S1.2.基于决策变量得出所述的FRTU的设备成本的计算模型为：

C^Cost(x)＝C^Cap(x)+C^Main(x) (2)

上式中，C^Cap(·)为的FRTU的安装成本，C^Main(·)为FRTU的运维成本。

其安装成本，更为具体的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量。W_k,s为编号为S的配电变电站所位于的杆塔上安装的手动开关编号的集合。W_S为配电网中所有配电变电站编号的集合。M^FRTU为单个FRTU的安装成本，M^EOM为配合遥控操作所需的单个电动操作机构的安装成本。W_X为配电网中所有手动开关编号的集合。

其运维成本，更为具体的表达如下；

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量。W_k,s为编号为S的配电变电站所位于的杆塔上安装的手动开关编号的集合。W_S为配电网中所有配电变电站编号的集合。M^FRTU为单个FRTU的安装成本。M^EOM为配合遥控操作所需的单个电动操作机构的安装成本。W_X为配电网中所有手动开关编号的集合。W_t为所有运行年限的集合。D为折现率。h为运维成本占安装成本的比例百分数。

S2.建立可用于计算配电网中所有可能的位置发生故障后全部负荷停电成本的数学模型；

在本实施例中，式(5)给出了用于计算所有运行年限内配电网中所有可能的位置发生故障后所导致的负荷停电成本的总和。

负荷停电成本计算模型为：

上式中，C^out(·)为所有运行年限内配电网中所有可能的位置发生故障后所有负荷停电成本之和。f为配电网中馈线的编号,i为配电网中故障元件的编号,j代表配电网中负荷的编号。W_t为运行年限的集合。W_f是所有馈线编号的集合，W_i为所有可能发生故障元件编号的集合，W_j为配电网中所有负荷编号的集合。D为折现率。λ_f,i为馈线f上元件i的故障概率，W_k为用户类型的编号的集合。P_t,f,j,k为第t年馈线f上负荷点j上第k类用户的负荷大小。T_f,i,j(·)为馈线f上位置i发生故障后，负荷j的停电时间。C_t,f,i,j,k(·)为第t年馈线f上位置i发生故障后，负荷点j上第k类用户的停电成本。

C_t,f,i,j,k(·)为T_f,i,j(·)的函数，具体的表达如下：

C_t,f,i,j,k(x)＝CDF_t,f,i,j,k(T_f,i,j(x)) (6)

上式中，CDF_t,f,i,j,k(·)为用户停电损失函数。

关于T_f,i,j(·)，具体表达如下：

上式中，f为配电网中主馈线的编号,i为配电网中故障元件的编号,j代表配电网中用户的编号。W_f是所有馈线编号的集合，W_i为所有可能发生故障的元件编号的集合。W_i,main为所有位于主馈线上的故障元件编号的集合，W_i,late为所有位于负荷所在支线上的故障元件编号的集合。SP_B,C为主电源与备用联络点之间路径上所有元件编号的集合。SP_j,B代表负荷j和主电源之间路径上所有元件编号的集合。W_f,j是馈线f上所有负荷编号的集合。为主馈线上元件的故障修复时间,/>为负荷所在的支路上元件的故障修复时间。t^res为恢复时间。t^loc为平均故障定位时间。/>为借助手动开关进行故障隔离所需的时间。ε为一数值极小的数，即为借助FRTU或负荷开关进行故障隔离所需的时间。M为判别系数，用于决定用户j是否需要经历故障定位过程和是否需要借助手动开关隔离故障。

M具体的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量。S_f,i,j为馈线f上用户j与故障位置i之间的路径上所有手动开关编号的集合，S_f,B,j为馈线f上用户j与主电源之间的路径上所有手动开关编号的集合。S_f,C,j为馈线f上用户j与备用电源之间的路径上所有手动开关编号的集合。f为配电网中馈线的编号,i为配电网中故障元件的编号,j代表配电网中负荷的编号。W_f是所有馈线编号的集合。W_i,main为所有位于主馈线上可能发生故障的元件编号的集合，W_i,late为所有位于用户所在分支线上可能发生故障的元件的编号的集合。SP_j,B代表负荷j和主电源之间的路径。W_f,j是馈线f上所有负荷编号的集合。

在本实施例中，根据式(7)和式(8)就可精确地得知配电网中任意位置发生故障后，负荷的故障停电时间的数值是0，或是经历故障定位过程和操作手动开关进行的故障隔离过程以及供电恢复过程所需的时间，或是经历操作FRTU进行的故障隔离过程和供电恢复过程所需的时间，或是经历故障定位过程和故障修复过程及其供电恢复过程所需的时间，或是经历故障定位过程和操作负荷开关进行的故障隔离过程及其供电恢复过程所需的时间。在实际现场中，由于操作FRTU和操作负荷开关进行故障隔离所需的时间都非常短，因此它们的操作时间都假定为一极小的数ε。其具体的故障停电计算流程如图4所示。

S3.构建以故障导致的用户停电成本与FRTU设备成本之和最小为优化目标的FRTU优化配置数学模型。

在本实施例中，为综合权衡FRTU的设备成本(包括FRTU的安装成本和所有年限里的运维成本)和用户的故障停电成本，并使得这两者之和尽量保持最小。建立了以这两个成本之和最小为目标的数学优化模型，具体由(9)表示。

Minimize C^total(x)＝C^out(x)+C^Cost(x) (9)

S4.基于S3中所述的FRTU优化配置数学模型，考虑经济性的优化配置原则在配电网中对FRTU进行配置，得到FRTU具体的配置位置和配置数量。

S4.1.在本实施例中，为得到能够使得S3所述的总成本最小的FRTU配置方案，需分析所有运行年限里所有不同的位置发生故障时，在配电网中各不同位置安装和不安装FRTU对各负荷的停电成本所造成的影响。基于此，首先初始化配电网参数，对各条配电网线路和各负荷以及各开关进行编号。各参数包括配电网中各条线路的长度，各元件的故障概率，各客户点所包含的负荷类型和负荷大小，单台FRTU和EOM的安装成本，停电损失函数，操作手动开关与FRTU进行故障隔离分别所需的时间，平均故障定位时间，折现率，运维成本占安装成本的比例以及研究年限。

S4.2.将S3所得的数学优化模型带入求解器，然后假设第1条馈线上第1个位置发生故障，分析得到在配电网中各位置处安装和不安装FRTU时第1个负荷的停电成本，这样依次分析完对所有负荷的停电成本的影响。依照这种做法，紧接着分析完第1年里配电网中所有可能的位置发生故障分别对各负荷的停电成本产生的影响。进而最后借助求解器分析得到t年间，每1年里配电网中所有可能的位置发生故障分别对各负荷的停电成本的影响。得出能够使得S3里优化配置模型中总成本最小的FRTU配置方案。即FRTU在配电网中的配置数量和配置位置。

S4.3.FRTU的具体配置位置为求解后所得的解集合Q_x＝[x₁,x₂,…x_m]里取值为1的元素编号所代表的位置，配置数量为解集合Q_x＝[x₁,x₂,…x_m]里所有取值为1的元素的数值的和。

实施例

本实施例采用国家电网的CSG 53-node配电网测试系统进行分析，其拓扑结构如图3所示。

该配电网具有6条主馈线，50个负荷点，总平均负荷大小为14.41MW。50个FRTU候选配置位置，94个候选与FRTU结合的手动开关。各项基本参数中，线路和变压器的故障概率分别为0.042(f/y·km)和0.012(f/y).各项时间类参数见表1。

表1时间类初始参数

各项经济类类参数见表2。

表2经济类初始参数

单台FRTU的安装成本	单台电动操作机构的安装成本	设备运维成本占安装成本的比例
			$5000	$1000	3％

负荷损失函数见表3。

表3负荷损失函数

带入求解器后求解得到优化结果：

Qx＝[0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]；

即编号为3,4,5，6，7，16，17，18，21,26，31和40的分支线路上的配电变压站内安装有FRTU。安装的数量为12。

其安装前后系统的各项成本和可靠性参数见表4。

表4混合部署FRTU和FI前后系统的各项成本和可靠性参数

由表4中数据可得在测试系统中配置FRTU和FI后，故障停电成本和总成本分别下降了k$44.26和k$34.36。供电可靠性指标的数值提高了0.0093％。

以上结果成分说明了本实施例提出的一种考虑配电网中精细化故障管理流程的馈线远程终端单元优化配置方法的合理性和有效性。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种馈线远方终端单元优化配置方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、定义配电网中FRTU配置位置和配置数量的二元决策变量，并建立配电网中FRTU设备成本的计算模型；

步骤1.1、配电网中FRTU配置位置和配置数量的二元决策变量x_a的计算方法为：

上式中，配电网中所有手动开关的数量设为m；

步骤1.2、FRTU的设备成本的计算模型为：

C^Cost(x)＝C^Cap(x)+C^Main(x)

上式中，C^Cap(·)为FRTU的安装成本，C^Main(·)为FRTU的运维成本；

其中，安装成本的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量；W_k,s为编号为S的配电变电站所位于的杆塔上安装的手动开关编号的集合；W_S为配电网中所有配电变电站编号的集合；M^FRTU为单个FRTU的安装成本，M^EOM为配合遥控操作所需的单个电动操作机构的安装成本；W_X为配电网中所有手动开关编号的集合；

其中，运维成本的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量；W_k,s为编号为S的配电变电站所位于的杆塔上安装的手动开关编号的集合；W_S为配电网中所有配电变电站编号的集合；M^FRTU为单个FRTU的安装成本；M^EOM为配合遥控操作所需的单个电动操作机构的安装成本；W_X为配电网中所有手动开关编号的集合；W_t为所有运行年限的集合；D为折现率；h为运维成本占安装成本的比例百分数；

步骤2、建立配电网中所有可能的位置发生故障后全部负荷停电成本的数学模型；

步骤2中所述的负荷停电成本数学模型为：

上式中，C^out(·)为所有运行年限内配电网中所有可能的位置发生故障后所有负荷停电成本之和；f为配电网中馈线的编号，i为配电网中故障元件的编号，j代表配电网中负荷的编号；W_t为运行年限的集合；W_f是所有馈线编号的集合，W_i为所有可能发生故障元件编号的集合，W_j为配电网中所有负荷编号的集合；D为折现率；λ_f,i为馈线f上元件i的故障概率，W_k为用户类型的编号的集合；P_t,f,j,k为第t年馈线f上负荷点j上第k类用户的负荷大小；T_f,i,j(·)为馈线f上位置i发生故障后，负荷j的停电时间；C_t,f,i,j,k(·)为第t年馈线f上位置i发生故障后，负荷点j上第k类用户的停电成本；

C_t,f,i,j,k(·)为T_f,i,j(·)的函数，具体的表达如下：

C_t,f,i,j,k(x)＝CDF_t,f,i,j,k(T_f,i,j(x))

上式中，CDF_t,f,i,j,k(·)为用户停电损失函数；

其中，T_f,i,j(·)表达如下：

上式中，f为配电网中馈线的编号,i为配电网中故障元件的编号,j代表配电网中负荷的编号；W_f是所有馈线编号的集合，W_i为所有可能发生故障的元件编号的集合；W_i,main为所有位于主馈线上的故障元件编号的集合，W_i,late为所有位于负荷所在支线上的故障元件编号的集合；SP_B,C为主电源与备用联络点之间路径上所有元件编号的集合；SP_j,B代表负荷j和主电源之间路径上所有元件编号的集合；W_f,j是馈线f上所有负荷编号的集合；为主馈线上元件的故障修复时间，/>为用户所在的支路上元件的故障修复时间；t^res为恢复时间；t^loc为平均故障定位时间；/>为借助手动开关进行故障隔离所需的时间；ε为一数值极小的数，即为借助FRTU或负荷开关进行故障隔离所需的时间；M为判别系数，用于决定负荷j是否需要经历故障定位过程和是否需要借助手动开关隔离故障；

其中，判别系数M的表达如下：

上式中，x_k为表示编号为k的手动开关是否被FRTU远程遥控的二元决策变量；S_f,i,j为馈线f上负荷j与故障位置i之间的路径上所有手动开关编号的集合，S_f,B,j为馈线f上负荷j与主电源之间的路径上所有手动开关编号的集合；S_f,C,j为馈线f上负荷j与备用电源之间的路径上所有手动开关编号的集合；f为配电网中馈线的编号,i为配电网中故障元件的编号,j代表配电网中负荷的编号；W_f是所有馈线编号的集合；W_i,main为所有位于主馈线上可能发生故障的元件编号的集合，W_i,late为所有位于负荷所在分支线上可能发生故障的元件的编号的集合；SP_j,B代表负荷j和主电源之间的路径；W_f,j是馈线f上所有负荷编号的集合；

步骤3、构建以故障导致的负荷停电成本与FRTU设备成本之和最小为优化目标的FRTU优化配置数学模型；

步骤4、考虑经济性的优化配置原则在配电网中对FRTU进行配置，得到FRTU具体的配置位置和配置数量。

2.根据权利要求1所述馈线远方终端单元优化配置方法，其特征在于：步骤3所述FRTU优化配置数学模型为：

Minimize C^total(x)＝C^out(x)+C^Cost(x)

上式中，C^out(·)为步骤2中所得出的符合停电成本，C^Cost(·)为步骤1中所得出的FRTU的设备成本。

3.根据权利要求2所述馈线远方终端单元优化配置方法，其特征在于：步骤4所述考虑经济性的优化配置原则在配电网中对FRTU进行配置方法为：

步骤4.1、初始化配电网参数，对各条配电网线路和各负荷以及各开关进行编号；各参数包括配电网中各条线路的长度，各元件的故障概率，各负荷点所包含的负荷类型和负荷大小，单台FRTU和EOM的安装成本，停电损失函数，操作手动开关与FRTU进行故障隔离分别所需的时间、平均故障定位时间、折现率、运行维护成本占安装成本的比例以及研究年限；

步骤4.2、将步骤3所得出的优化配置数学模型代入优化求解器，设第1条馈线上第1个位置处发生故障，分析配电网中各位置处安装和不安装FRTU时第1个负荷的停电成本，这样依次分析完对所有负荷的停电成本的影响；依此做法，分析完第1年里配电网中所有可能的位置发生故障分别对各负荷的停电成本产生的影响；进而借助求解器分析得到，t年间，每1年配电网中所有可能的位置发生故障分别对各负荷的停电成本的影响；求解得到FRTU在配电网中的配置位置和配置数量；

步骤4.3、FRTU的具体配置位置为求解后所得解的集合Q_x＝[x₁,x₂,…x_m]里取值为1的元素编号所代表的位置，配置数量为解集合Q_x＝[x₁,x₂,…x_m]里所有元素的数值的和。