基于供電可靠性評估的配電網規劃研究

白如峰

【摘 要】隨著國民經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，電力客戶對供電服務質量的要求也越來越高。供電可靠性評估為電網提供了基于可靠性理論分析的一次設備的運行維護與管理優化，切實提高了電網一次設備的可靠性程度，對于提高城市配電網規劃的可靠性管理水平、提高供電服務的質量和社會影響、增強決策的科學性都具有重要的意義。

【關鍵詞】可靠性評估 配電網 規劃

1 引言

在提高供電可靠性這一關鍵任務上，國際甚至國內先進供電企業已經走得相當的遠。其普遍具備堅強靈活的網架以及質素優良的電網設備，自動化程度足夠高，足以支撐大部分故障設備停運事件而不會帶來用戶停電，而且設備檢修停運率相當低，故障停電后可以快速恢復供電，這就從多方面保證了穩定可靠的供電水準。再加上其運作了數十載、已經改良了無數次的精益化管理，在小修小補的情況下即可維持可觀的可靠性業績。對于江門電網而言，前比不上領頭大哥，后有眾多即將迎頭趕上的兄弟單位，要鞏固當前的發展地位乃至更進一步，靠的絕不是吃老本，而是在汲取各方優秀經驗的前提下，積極開展創新管理，結合自身實際走出一條江門特色的發展道路。目前而言，江門供電局正在積極利用先進技術和管理，大力開展可靠性電網規劃，并應用國際先進的設備管理制度推進智能電網建設，在眾多兄弟單位中勇于擔當探索者，爭當國內先進、國際一流的標桿性電力企業。

2 傳統電網規劃的弊端

傳統的電網規劃是在滿足一定運行條件下使電網投資最小為原則，無法達到規劃方案的經濟性和可靠性的協調。其主要問題包括：

（1）可靠性準則僅僅是依賴確定性的“N-1”為檢驗準則，沒有將供電可靠性問題有機地結合到電網規劃的優化目標中去，也沒有考慮由于電網供電可靠性問題而造成的社會經濟損失，因此既造成大量的低效率投資，又增加了大量低容量運行甚至空載的線路和臺變，與企業降低線損的目標南轅北轍；（2）對于不符合“N-1”原則的配電線路改造，電力企業一般采用典型設計為規劃手段，缺乏針對負荷和設備運行狀況的因地制宜，使得規劃不夠科學有效；（3）供電可靠性預測指標計算方式簡單而低效，為了使計算過程簡單化，規劃時力求形成架空網單聯絡、雙聯絡和電纜網“2-1”、“3-1”為主的典型結線模式，做到結線簡單化、規范化，但是這種化繁為簡的思路并不能得到部分地區供電可靠性的有效提高，反而浪費了不少資源。

3 利用供電可靠性軟件規劃配電網

3.1 應用手段

電網公司如何把生產性設備資產管理好，使其在生命周期內最大限度發揮應有價值量，增強資產的價值創造能力，是公司當前亟待解決的關鍵性問題。從外部環境來看，國資委將對公司開展 EVA 考核，對公司的資產投資效益提出了更高的要求。隨著社會經濟增長的放緩，電網公司售電量增長逐步放緩，反映公司投資效益的投資電量增長比指標逐年下降。具此種趨勢而言，依靠電量快速增長帶動利潤上升的盈利模式將難以為繼，必須通過資產管理提高公司效益。而投資總量的減少，必定帶來電網配置升級速度的放慢，進而影響到供電可靠性的提高。對此，供電局應用供電可靠性評估理論對配電網進行了系統的可靠性分析，找出關鍵節點進行深化改造，最大化地提高電網可靠性。

3.2 評估計算因素

（1）網架結構方面：負荷可轉供率；電纜化率；饋線的平均用戶數；饋線的平均負荷率；主干線平均長度；主干線平均分段數；饋線自動化程度；設備運行數據。（2）設備運行數據方面：設備故障停運率；設備故障停運持續時間；設備計劃停運率；設備計劃停運持續時間。（3）停電規劃指標方面：建設與改造工程投資計劃；每年設備的檢修比例（包括檢修與預試）；電網新建與改造比例對用戶造成停電的影響；業擴比例。（4）主網停電指標方面：主網停電指標因素主要是考慮主網發生故障時對配電網供電可靠性的影響，在研究分析時，主要是根據歷史數據進行推算。

3.3 可靠性評估結構及算法

可靠性理論計算主要評估和預測方法為回路搜索法，其主要特點是以負荷點為起點，在回路上搜索對該負荷點可能產生直接影響的設備，并根據設備的遠近和聯系緊密程度分析其發生故障對負荷點造成的具體影響?；芈匪阉鞣ǖ膬烖c如下：

（1）容易對網絡進行分析，其算法便于編程實現；（2）考慮了故障停運和計劃停運的對可靠性影響的區別；（3）當計算個別負荷點的可靠性時，只需考慮與其相關的系統元件，并能對各元件按影響程度大小進行排序，從而方便電力企業針對影響較大的關鍵元件進行優化整改；（4）回路搜索法采用遞歸算法，編程工作量低，程序執行效率高；（5）可計算配網自動化對可靠性的影響。

在以每個負荷點作為研究對象時，軟件所計算的設備如果造成其他負荷點的停電將不計算在內，由此來減少算法的累贅?？煽啃杂嬎丬浖捎渺`敏度算法，其意義是通過結合電網的網架結構以及設備運行情況，分析出當前電網各配網設備在不同位置以及不同運行狀態對整個網絡相關供電可靠性指標如 AIHC-1，RS-1，AITC-1 的影響狀況，從而了解現狀電網各設備情況，指導未來針對某項指標改善的電網規劃。影響因素一般包括兩種，一種是設備停運時可以量化的指標，如設備停運率，設備停運時間，一類是不能量化的因素，如網絡結構、是否實現配網自動化等。對于設備而言，其停運指標的靈敏度有兩種：對負荷點以及對系統這兩方面的可靠性指標造成影響的靈敏度，主要采用的分析方法是數值法。為提高計算速度，本軟件根據可靠性計算過程的特點，提出內嵌式靈敏度計算方法。

4 結語

良好的配電網可靠性，有利于企業的安全、高效生產、增大產品供給，有利于維護人們的正常的生活秩序和社會和諧。與傳統的電網規劃方案相比，基于供電可靠性評估的配電網規劃更具針對性和經濟性，而且資料能長期保存，通過軟件接口能存儲到企業的通用數據庫中，符合當前社會云應用的潮流趨勢。

參考文獻：

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