10kV配電網供電可靠性的研究

馮斌

【摘 要】供電可靠性不僅能夠反映出供電企業自身的管理水平高低，同時也會對供電企業社會效益與經濟效益產生深遠的影響。隨著我國電力市場化的持續改革，電力企業只有充分考慮市場變化情況，根據自身的發展戰略進行有針對性調整，有效地提高配電網供電可靠性，才能在市場競爭中始終處于優勢。基于此，本文主要針對配電網供電可靠性評價及其策略進行了分析探討，以供參閱。

【關鍵詞】配電網;供電可靠性;評價;提升措施

引言

配電網系統是電力系統的末端，承擔著電力的分配和供應功能，當前我國的用電量巨大，各行各業都離不開電力的支撐，因此如何提升配電網供電可靠性是電力公司面臨的難題，我國90%以上的電能供應是通過集中式、互聯電網來輸送的，配電網供電可靠性直接決定了電力系統的穩定性，隨著供電量的增大，傳統的供電方式弊端凸顯，例如不能靈活地調整供電電壓，電力輸送過程中浪費嚴重，配電網供電線路復雜，一旦某一處出現故障，就會造成大面積的供電停頓，嚴重影響了當地的正常生活和經濟秩序，帶來巨大的經濟損失。

1配電網可靠性評估的指標體系

1.1元件的可靠性指標

元件是系統的基本單位，對于整個配電系統的正常運行至關重要。在配電網供電系統中，常采用的元件可靠性指標有以下幾種：①故障密度分布函數，可以直觀的呈現元件發生概率的分布區間，并能通過計算確定發生某個故障的概率;②故障概率分布函數，是指一段時間內元件發生故障的可能性;③可靠度，是指元件在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的概率;④失效率，也是瞬時失效率，是指在某一時刻還正常工作的元件，在接下來繼續工作的單位時間內發生故障的概率;⑤平均壽命，代指兩次相鄰故障之間的平均工作時間的平均值;⑥修復率，指維修時間已達到某一時刻尚未修復的產品在該時刻后的單位時間內完成修理的概率。

1.2系統的可靠性指標

配電網系統的可靠性評價指標是反映整個系統的評價指標，通常分為：①負荷點的可靠性指標，表示負荷點在單位使用年限內，發生故障的總次數;②系統的平均停電頻率，表示在一年的時間內，經歷的平均停電次數;③系統的平均停電持續時間，即在一年內經歷的平均停電持續時間;④用戶平均停電頻率指標，表示用戶在一年中經受的平均停電次數;⑤用戶平均停電持續時間指標，表示一年里停電用戶經受的平均停電持續時間;⑥平均用電有效度指標，指用戶一年中用戶用電小時數與用戶需求總供電小時數之比。

2配電網可靠性評估方法

2.1解析法

解析法在實際的工作中使用的次數最多，其工作原理是把系統元件的壽命進行理想化處理，并根據元件之間存在的各種內部聯系，建立一個數學模型，通過運行參數的輸人模擬出系統的可靠性指標。這種方法的優點是物理原理概念清晰、模擬的準確度較高、計算精確，但是也存在著較大的缺點，即模擬出來的各項數據都是平均值，不能體現指標的變化性信息，常見的幾種解析方法有：故障模式影響分析法、最小路算法、網絡等值法、向量法、可達性分析法等。

2.2模擬法

模擬法即通常所說的蒙特卡洛方法，這是在上世紀的40年代發明的一種概率統計計算方法，其目的是用于解決數值處理的問題。這種計算方法的優點是其抽樣次數沒有系統規模的限制，同時其系統越呈現出復雜性，就更體現系統的優越性，并且不需要進行模擬的簡化假設，因此可以把一些假設忽略掉的概率很小而影響大的事件逼真的模擬出來，此外模擬計算的收斂速度與問題的維數無關，具有同時計算多個方案與多個未知量的能力等。但是其收斂性和誤差是蒙特卡洛模擬方法的缺點，要想獲取更加精確的數據，必須相應的增大其模擬時間。

2.3混合法

混合法綜合了解析法及模擬法的優點，其思路是首先用解析法將復雜配電網等效成簡單放射狀的主饋線網絡，再用模擬法對簡化后的配電網進行可靠性評估，相比傳統模擬法，該法顯著提升了計算效率，應用前景非常廣泛。

2.4智能算法

當前已經取得的智能運算方法有：神經網絡算法、模擬進化算法、處理元件可靠性參數不確定性影響的盲數理論，模糊算法，區間分析法，聯系數法，未確知法等，利用概率推理原理可以把整個配電網構建成一個貝葉斯網絡，并評估出各種元件運行的可靠性，及時發現系統中的運行漏洞。

3提高配電網供電可靠性的措施

3.1提高配電網電氣設備裝備水平

在規劃、建設和改造配電網的過程中要從實際出發，適當超前，有選擇性地提高建設標準，要重視電氣設備的更新換代，積極推廣應用新產品、新技術，特別是免維護、免維修的新型電氣設備。通過這些新型電氣設備的推廣應用，能夠有效減少配電網的停電檢修次數，大大減少配電網的停電時間，從而提高了供電可靠性。

3.2加強配電網的綜合停電管理

作為影響配電網供電可靠性的主要原因，做好配電網計劃檢修的綜合停電管理工作，科學合理地安排臨時停電是提高供電可靠性的有效措施。要統籌安排電網的年度和月度檢修計劃，加強計劃檢修的協調管理，特別要充分利用主網停電檢修的時間，來合理安排配電網同步進行檢修。此外，還應抓住配電網改造或業擴配套接入的機會，利用其停電時間安排檢修工作。

3.3完善配電網網架結構

在配電網中，網架結構是其中必不可少的一個部分。目前，網架結構不完善是配電網運行中的一個重要問題。針對這個問題，電力企業要采取一些措施不斷完善網架結構。在配電網網架結構建設的時候，我們可以根據當地實際情況，選擇科學合理的網架結構方案，合理進行架線，并使用一些質量好、信得過廠家的電氣設備，從而確保網架結構布設的科學性，提高配電網供電可靠性硬件質量。

3.4加強配電網供電可靠性管理

高度重視配電網供電可靠性管理，從科學規劃優化網絡結構、開展配網帶電檢修作業、發揮技術優勢避免故障跳閘、運用技術創新成果提高檢修效率、實行“多檢合一”、開展沙盤推演提高班組間協同配合能力等方面入手，減少停電次數，降低停電時間，縮短停電范圍，提高當地配電網供電可靠性。

結束語

配電網可靠運行是提高整個電力系統經濟性的重要保證，配電網供電可靠性程度是衡量地方經濟發展的一個重要指標，是每個供電企業必須面對和解決的首要任務。晉城近年來為改變配電網相對落后的現狀，電力投資比重不斷加大，改造和新建電網規模不斷擴大，提高了供電可靠率，減少了停電時間和停電次數，供電環境也得到明顯改善。但與發達地區和全省發展規劃相比，還存在差距。因此，必須做好配電網可靠性評估，通過供電可靠性指標的比較，選出優化方案，并將配電網規劃及改造供電可靠性措施落到實處，切實做到為電力用戶服務。

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（作者單位：太原理工大學;國網晉城沁水縣供電公司）