關于可靠度與停電管理的研究

引言：近幾年來由于用電器具及其特性之改變，用戶對于高質量及高可靠度電力系統的信賴要求越來越高，隨著電腦、收銀機、防盜器、數字時鐘以及錄放機等新型電器的普及，使供電質量及可靠度，已經變成非常重要之課題。要維持高可靠度之電力質量，需依賴停電管理的有效管控，使停電頻率及時間降低。

一、配電系統之可靠度

一般配電系統含有眾多的電力設備，配電調度員實在無法完全掌握設備及系統的狀態。當一個故障發生時，正確且迅速的信息對一個配電系統調度員而言是非常重要的，藉此他可以從中推估出故障的位置進而進行人員的調度，除此之外資料也可以提供給顧客服務中心以便告知用戶何時恢復供電。大多數的電力公司由于缺乏全面的監視，欲知道故障影響的范圍，調度人員往往需要等停電區用戶打電話進來，告知停電情形再進行人員調度。為了從事該項改善工作，一套簡單而且很詳細之分析系統狀態及意外事故之方法，將其簡化為數字型的指針，可表示出全系統或每饋線每年平均停電次數或每戶停電時間。

對用戶而言，“電力可靠度”僅系用戶手指碰觸電源開關的剎那;但對電力系統而言，“電力可靠度”之維持與達成，往往需投入龐大之經費及人力，輸電線路之經常維護，完善的電力規劃及運轉人員之訓練等，一般而言，大部份的停電皆系因配電事故所導致，因發電或輸電事故所導致之停電則相對較少。與配電事故之影響通常局限于特定地區比較，若干輸電線路事故之影響會范圍更大，并導致民眾及所處社會之重大經濟損失，電業傾向以最經濟（最低成本）的方式，維持電力運轉之可靠度。

提升可靠度措施：

1.加強配電系統轉供能力。2.減少事故發生頻率。3.縮短事故停電時間。4.減少工作停電。

基本上，可靠度是成本與質量互換的問題，亦即將可靠度一方面當作成本的一環，另一方面當作性質功效的一個限制條件，然后進行評鑒系統的總成本。若以電力公司而言，面對消費者種類之多，若能針對不同需求，提供多元化的電力服務質量，不僅可避免資源的浪費與閑置，同時可獲取合理的利潤，因此如何在質量與成本之間取得一最佳平衡點，實是電力公司在可靠度設計、分析中之一最重要課題。

以配電系統的可靠度而言。是電力公司面對用戶之第一線，直接影響電力公司的形象與用戶的信賴程度，因此，世界上各主要電力公司之配電系統可靠度評估方式皆采用與用戶停電之時間、頻率、次數等相關統計數據作為系統可靠度指針值。配電系統供電可靠度主要是由饋線設備組件的可靠度及饋線架構之可靠度所合成。而饋線設備組件的可靠度受其質量材料與故障率模式的影響。判定系統可靠度最常用之方法是采用停電頻率與停電時間之指標法，依據美國各大電力公司調查結果顯示下列四種指針最常被采用：

1.系統平均停電次數指數SAIFI=總停電次（戶）數/總電戶數

2.系統平均停電時間指數SAIDI=總用戶停電時間/總供電戶數

3.用戶平均停電時間指數CAIDI=總用戶停電時間/總停電戶數

4.用戶平均停電次數指數CAIFI=總停電次（戶）數/受影響總戶數

欲改善供電可靠度，則必須減少停電時間與次數，包括計劃型工作停電及突發性事故停電。減少計劃性工作停電，電力公司應增加循環路系統、無停電轉供、并聯運轉及并案施工等方向改進，對于突發性事故停電，除增進系統保護協調功能以減少停電頻率與范圍外，對于停電地址之檢出，則須要停電管理予以迅速判斷，由調度員派工作班搶修，以縮短停電時間，提高供電可靠度。

二、停電管理

一個廣泛停電管理系統的功能包括：配電系統模型、其系統元件、動態電氣連接性管理、用戶投訴電話及回報管理、停電型態及位置預測、動態計劃復電時間、監視實時執行功能、紀錄及追蹤復電結果。有效率的實施需要注意處理過程的客觀分析及增進調度員的執行方式，其成功的關鍵在于執行功能能否有力的整合從公司內部得到之實時信息，最后再由OMS系統提供整合信息予公司內部以幫助及增進其功能。

當電業經濟有效的整合，可由OMS得到最大利益，做OMS不但需要從其他部份得到數據，而且可提供有價值的信息給其他部門，幫助這些部門完成他們的目標，可引導提升整體效率，精確且回收投資成本，電業成功要件為過程整合，信息系統整合及用戶整合。

三、企業過程整合

3.1通訊

a.評估復電時間。b.用戶投訴電話回復。c.計劃性停電通知。d.通訊接口。

3.2"功能分析及回報

a.數據文件。b.可靠度指數。c.最差運轉線路。d.索賠。

3.3運轉與維護

a.運轉計劃。b.設備動作數據的掌控。c.運轉分析。d.可靠性集中維護。

3.4工程計劃及設計

a.精確的系統模型。b.經確的基本信息掌控。c.設計評估。

3.5"資料系統整合

a.AM/FM/GIS。b.CIS。c.SCADA。d.AMR。e.工作管理。f.變動性資料。

3.6"使用者整合

a.智能型輸入處理及自動更新。b.依時間、線路環境及空間迅速處理。c.重復性工作管理。d.操作者與控制中心間連絡與協調。e.調度員/操作員，知識經驗的累積。

圖"1"整合后系統圖

表1"整合后功能與硬件

整合后功能

運作的相關硬件

1.圖文件與設備屬性的傳送

1.SCADA"工作站

2.AMR"遙讀收集器

3.控制臺

4.網關

5.AM/FM"數據庫服務器

2.SCADA"于固定時間傳送即

時資料到"AM/FM、TCS。

3.AMR"傳送數據至

SCADA、TCS

1.SCADA"工作站

2.AMR"遙讀收集器

3.控制臺

4.網關

5.AM/FM"數據庫服務器

4.TCS"至"AM/FM"查詢

1.TCS，AM/FM"數據服務器，

2.查詢用"PC

四、總結

減少停電時間及停電次數，可達到提升配電系統可靠度及用戶滿意度之目的，提升可靠度與停電管理息息相關，世界各先進電力公司無不全力改善配電系統規劃、設計及維護等，欲降低停電次數可從檢討系統保護協調及加強維護性工作著手，降低停電時間改進搶修效率。

（作者單位：國網濱州供電公司）