供電可靠性差異及提升措施分析

摘要：人民日益增長的美好生活需要帶來了對供電可靠性方面的更高需求，也對供電水平提出了更高的要求。對于供電可靠性指標，規劃中對不同類供電區域提出了差異化的目標，通過與國際先進水平相對照，國內電網應該在網架結構、裝備水平、配電自動化以及狀態檢修等方面提高轉供電能力、構建差異化的供電網絡、提高設備選型標準化、序列化、推進配電自動化深度應用。

關鍵詞：供電可靠性；供電水平

供電系統用戶供電可靠性是供電系統對用戶持續供電的能力。隨著人民生活水平的提高，電力用戶對于供電在可靠性方面提出了更高的要求?，F行的供電系統供電可靠性評價規程中，平均供電可靠率是指在統計期間內對用戶有效供電時間小時數與統計期間小時數的比值，記作ASAI1，又按照不計外部影響、不計系統電源不足限電、不計短時停電分別記作ASAI2、ASAI3、ASAI4，在相關統計指標中持續停電狀態是指停電持續時間大于3min的停電，短時停電狀態是指停電持續時間小于3min的停電。

1 供電可靠性要求

配電網規劃設計技術導則中對供電可靠性的統計為RS3（統計范圍對應為ASAI3），即計及故障停電和預安排停電（不計系統電源不足導致的限電），其對A+類供電區域規劃目標用戶年平均停電時間不高于5 分鐘（供電可靠率≥99.999%）、對A類供電區域規劃目標用戶年平均停電時間不高于52 分鐘（供電可靠率≥99.990%）、對B類供電區域規劃目標用戶年平均停電時間不高于3小時（供電可靠率≥99.965%）、對C類供電區域規劃目標用戶年平均停電時間不高于9小時（供電可靠率≥99.897%）、對D類供電區域規劃目標用戶年平均停電時間不高于15小時（供電可靠率≥99.828%）、對E類供電區域規劃目標不低于向社會承諾的指標。

國內電網先進城市現狀供電可靠性仍然與國際先進水平仍存在較大差距，2016年上海核心區域用戶年均停電時間超出巴黎五倍、東京十倍、新加坡百倍以上。新加坡城網供電可靠率達99.9999%、東京城網供電可靠率達99.999%、紐約城網供電可靠率達99.997%，而據不完全統計北京、上海、天津等區域A+地區的城網供電可靠率均值則為99.99%左右，國內主要城市供電可靠性與國際先進水平相比仍存在較大差距，同時大多數國際先進城市電網的計劃停電時間遠小于故障停電時間，這對提高我們供電可靠性提升方面則提供了思路。

2 提升供電可靠性的途徑

網架結構。國內主網架電網根據不同地區的電源結構、負荷密度等多采用雙環或單環結構，典型架空線路采用的接線方式有多分段單聯絡、多分段三聯絡，電纜線路采用的接線方式有單射式、雙射式、單環網、雙環網以及“三雙”接線等。新加坡主網電壓等級輸電網絡均采用網狀連接模式，每個網狀網絡并列運行，中壓配電網絡采用環網連接、采用以變電站為中心的花瓣形接線，并聯運行模式，6.6千伏配電網絡采用環網連接、開環運行模式。東京電網主網架結構500千伏為雙環網，市中心275負荷變電站形成環路結構，中壓電纜網主要適用于高負荷密度區，采用單環網、雙射式、三射式三種結構。

設備水平。近年來，國內開始大規模應用非晶合金鐵心配電變壓器、立體卷鐵心配電變壓器、有載調容配電變壓器、13型及以上系列節能配變，運行穩定性及經濟效益良好，但也存在運配電設備種類較多，通用性、互換性較差，存在部分配電設備和電纜質量參差不齊、缺陷多發等問題，另外國內大多數配電開關在穩定性和可靠性方面仍存在差距，受成本和技術的雙重影響國內配電開關產品的標準化程度低，互換性差。配電網設備標準化程度與質量水平有待持續加強。配電變壓器方面，使用節能環保型配電變壓器是配變發展的新趨勢，美國、歐洲、日本等發達國家主要傾向于新型材料、新結構、新型工藝節能配變的研發及應用，相關技術水平較成熟，投運率較高。配電開關應用趨勢方面，考慮到環境污染問題，目前國際上使用環保絕緣氣體替代SF6是一個發展方向，少維護或免維護的充氣柜也成為開關設備新的發展方向。

配電自動化水平。國內電網從2010年起逐步開展配電自動化規模化建設，由于歷史欠賬較多，目前整體覆蓋率較低。國外配電自動化發展的比較早，技術比較成熟，且配電自動化設備覆蓋率較高，其中東京和新加坡的配電自動化覆蓋率均已達到100%。一流城市配電自動化建設的目的以提高供電可靠性為主，三遙水平的饋線自動化較為發達，DA覆蓋率較高，可實現故障段自動隔離，非故障段自動恢復供電。

3 提升供電可靠性的建議

網架結構方面。國內電網不同接線的差別主要體現在供電能力、經濟性和運行靈活性上，由于供電負荷仍增長較快，不同于發達國家已進入平穩的發展階段，因此網架提升的途徑主要在完善電網結構、提高轉供電能力，構建標準化、差異化的供電網絡。

設備水平方面。輸變電裝備方面，隨著國內制造業水平整體提升和國內輸變電設備廠商經驗積累，國內輸變電裝備與國際一流水平差距較小，但是國內配電設備方面，種類較多，通用性、互換性較差。應注重設備選型標準化、序列化，根據電網相應的發展水平、網絡結構、負荷發展階段確定，構成合理序列，在供電可靠性要求較高、環境條件惡劣的區域可選擇高可靠率的設備降低系統故障概率。

配電自動化方面。部分城市雖建有配電自動化主站，但配電終端尚未實現全面覆蓋、信息尚未實現完全融合。配電自動化建設要與配電網架相適應，在統一標準的基礎上，采用差異化終端配置模式，滿足不同類型供電區域建設需要，挖掘配電自動化應用深度。另外可借鑒國外電網經驗采取高效率狀態檢修、不停電作業等方式有效控制計劃停電時間、減小計劃停電范圍，提高供電可靠性水平。

參考文獻：

[1]郭永基.電力系統可靠性分析[M].北京：清華大學出版社，2003.

[2]宋云，張東霞，彭東，等.國內外城市配電網供電可靠性對比分析[J].電網技術，2008，32（23）：1318.

[3]范李平，楊力森，武粉桃.風電場并網對電力系統穩定性影響[J].電網與清潔能源，2009，25（6）：5861.

[4]曹偉.10kV配電網規劃的供電可靠性評估和應用[D].湖南：湖南大學，2009.

作者簡介：張章（1984），男，碩士，高級工程師，從事電網規劃研究工作。