配電網可靠性評估的研究

摘要：近年來，隨著我國經濟社會的發展，用戶對供電可靠性的要求越來越高，僅僅根據可靠性的歷史統計結果進行分析與評價已難以適應高供電可靠性的需求，供電可靠性管理亟需由事后統計評價向事前預測評估轉變。配電網可靠性評估及其深化應用是可靠性統計評價的深化和發展，通過可靠性統計評價可以得到可靠性評估需要的關鍵輸入參數，在大量歷史數據的基礎上，基于概率計算方法等進行可靠性評估，能對供電系統擬開展的規劃設計、建設、改造、運行工作進行可靠性指標預測，根據預測結果制定提升供電系統可靠性的最優方案，并對配電網規劃、改造等環節的進行可靠性評價，為未來配電網的規劃、改造提出立項建議，做到精準投資，有效發展，推動配網規劃、建設及改造更加科學化和規范化，為世界一流城市配電網建設提供更加準確的決策支撐。

關鍵詞：配電網；可靠性；計算

一、配電網可靠性評估的目標

通過深入分析現狀配電網結構，結合專業可靠性評估軟件，實現對所轄配電網可靠性現狀的分析、改造前后評估及不同運行方式下的評估，為配電規劃設計、建設改造、運行檢修等業務提供輔助支持，促進配電規劃、建設及改造更加科學化和規范化，進一步提高中壓配電網的可靠性及應用，以可靠性提升為目標對配網工程的規劃、建設、改造、運行等環節提供優化建議。

二、配電網可靠性評估的方法

1.制定工作方案

成立專門的工作專項小組，集結專業人員同軟件支撐單位商議制定可靠性評估工作方案，方案對試點工作組織機構，職責分工進行明確；對試點工作目標、預期效果、現狀調研情況等內容編制整合，對后期具體工作開展起指導作用。

2.算法評估

由專項小組成員在軟件支撐單位的協助下對可靠性評估軟件的算法進行評估和測定。研究工作流程、數據獲取來源及方式、數據質量標準以及數據校核方法。

本次采用了改進的故障模式后果分析法（FMEA）。基本方法是：對于每一臺設備，首先根據設備屬性設定它的故障類型（如短路、開路，以及檢修方式下的故障等），然后對每種預想事故和故障類型求出相應的故障范圍，對故障范圍進行可操作恢復供電區域和不可操作恢復供電區域劃分，并實施非故障區域的負荷轉移模擬，同時通過潮流計算，判斷轉移是否成功，最后得到電網的故障事件集合列表，并進行相應的可靠性指標計算。

3.PMS、GIS數據導出和數據校驗

成立專項工作小組，在專業部門的協同下，從相關業務系統中導出本次工作所需要的基礎參數數據（包括圖形參數、臺賬參數、重要用戶信息等）并進行校驗，對發現的錯誤和缺漏數據及時反饋給相關部門進行整改、反饋。

4.可靠性參數收集整理

對近三年配網停電事件進行匯總分析，結合利用典型可靠性參數表，并組織專家開展經驗分析，獲取可靠性參數。

具體包括：1.故障停電相關參數，2.預安排停電相關參數，3.每條饋線下的最大負荷下的電流、最小負荷下的電流、最大功率因數和最小功率因數。收集匯總后對可靠性參數進行人工修改，實現特殊設備型號、種類、特殊污穢等級地區、極端天氣多發區等設備（用戶）的可靠性參數自定義的需求。

5.數據導入、數據處理

數據收集整理完成后導入到可靠性評估軟件中并進行相應的處理。數據整理期間加強各專業系統項目組間溝通，明確各類數據的范圍和要求，避免出現數據不可用、不適用，影響工作進展。工作所需的設備基礎參數、可靠性參數、調控負荷、用采負荷等所需數據以表格形式一一列出，交由各專業進行數據搜集。

6.試算調整

輸入參數確認及試算，并進行第一次試算，根據試算結果進行分析整改，對數據進一步完善調整后開展多次試算。通過軟件計算結果對試點區域配電網可靠性現狀進行分析，針對發現的薄弱環節制定多種整改措施并經過測算選取最優措施，同時開展分析工作。

7.評估專題分析、網架薄弱環節評估、改造方案制定

在專業部門協同下對可靠性評估軟件的計算結果進行針對性的分析和查證，確定可靠性薄弱環節的部分饋線可靠性指標較低的形成原因，研究并制定整改措施方案，并從可靠性、經濟性、實用可行性等方面分析方案的實用程度。

通過可靠性評估，綜合考慮經濟性因素，通過“最小費用法”和“效益/成本法”進行計算，充分分析可靠性提升與經濟收益所受的影響，使評估成果更具有實際意義，減少經濟支出，尋求可靠性投入和效益之間的平衡，為試點區域配電網改造升級工作提供理論依據。

三、配電網評估效果

1.查找網架薄弱環節

通過將可靠性評估技術引入配電網規劃設計過程，對配電網進行可靠性計算分析，能夠確定現狀配電網和規劃期內配電網的可靠性水平，找出影響供電可靠性的薄弱環節，針對薄弱環節進行改造，使得投資更精準，收效更高，同時為配電網規劃方案的形成及比對提供定量的依據，有效指導配電網規劃設計工作。

2.從可靠性角度為配電網提升提供建議

根據可靠性評估軟件對規劃方案進行評估計算，通過指標前后對比量化分析規劃方案的效果，綜合專業意見優選最佳方案，對目標區域制定針對性的改造措施提供了依據。選取方案討論后，為次年配電網建設改造立項提供建議。

四、結束語

開展面向規劃、改造等環節的可靠性評估專題分析，并對配電網規劃、改造等環節的進行可靠性評價，為未來區域配電網的規劃、改造提出立項建議，做到精準投資，有效發展，使配網規劃、建設及改造更加科學化和規范化，為世界一流城市配電網建設提供更加準確的決策支撐。

參考文獻：

萬凌云 高可靠性配電網關鍵技術及應用 北京 中國電力出版社 2015.5

作者簡介：田旭峰（1979-），男，2012年畢業于山西大學，高級工程師。endprint