高可靠性示范區配電網可靠性薄弱環節分析及解決措施探究

陳黠

[摘? ? 要]配網系統供電可靠性直接影響到供電服務質量，高可靠性示范區配網可靠性要求更高，需要達到規定的標準，為了切實提高高可靠性示范區的配電網供電可靠性，就要明確區域內配網薄弱環節，并針對性地提出解決對策。

[關鍵詞]高可靠性示范區;配網可靠性;薄弱環節;解決措施

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）10–00–03

Analysis on Weak links of Distribution Network Reliability in High Reliability Demonstration Area and Solutions

Chen Xia

[Abstract]The power supply reliability of distribution network system directly affects the quality of power supply service. The reliability requirements of distribution network in high reliability demonstration area are higher， which need to meet the specified standards. In order to effectively improve the power supply reliability of distribution network in high reliability demonstration area， it is necessary to clarify the weak links of distribution network in the region and put forward countermeasures.

[Keywords]high reliability demonstration area; distribution network reliability; weak links; solutions

經濟與社會的發展對配網系統的整體運行能力提出了更高的要求，需要配網系統有著更強的供電能力、提升其供電可靠性。然而，當前的配網系統存在局部薄弱環節，亟待優化與改善，從而提高其運行可靠性，提高配網系統可靠性運行質量，才能從根本上縮小停電范圍，減少停電次數，進而確保供電服務工作水平。

1 示范區配電網可靠性現狀分析

配網可靠性分析主要從配網設備可靠性參數以及配網實施基礎參數兩大方面入手，前者則具體包括：故障平均修復時間、故障發生率、停電參數等，停電參數則具體是指：平均開關切換時間、故障確定隔離時間。后者則具體包括：負荷點參數、線路基礎參數、網絡拓撲結構參數等。圍繞此高可靠性示范區域中的相關停電數據展開分析，則能獲得一切可靠性參數，為配網可靠性分析提供可靠的數據。

某城市配網可靠性示范區中壓配電網總計有51回出線，基本由電纜組成，其總體長度在180.5 km，架空線路長：3.499 km。通過采用配網可靠性評估分塊算法來對本城區高可靠性示范區內的中壓配電網實施可靠性評估，得出以下評估結果：該示范區配網供電可用率為0.999583，系統平均停電時間3.657 h/年，系統平均停電頻率1.589次/a，用戶數為：433戶，期望時戶數：1583.27戶。通過分析以上數字能總結出：目前，該示范區用戶每年的平均停電時長達到：3.657小時，供電可靠率達到了99.95 %，在某種程度上偏離了高可靠性供電服務水平，所以，有必要強化對示范區配網系統的高可靠性供電的優化，進而達到規定的標準和要求，經過改善后，預期示范區內配網供電可靠性要上升至99.99 %。

2 示范區配電網薄弱環節分析

配網薄弱環節將從整體上影響到配網可靠性功能的發揮，通過加強對配網薄弱環節的單獨優化與改造，則能有效地控制配網建設成本，全面提高整個企業投資的收益。所以，有必要先圍繞一個高可靠性示范區，找出其配網系統中的薄弱環節，有針對性地進行改造、優化。

配網薄弱環節就是指存在一些特殊問題和故障的部分，具體是指：無聯絡（分段母線彼此間缺少聯絡線）、分段不足（供電線路必須額外安裝開關）、同桿架設、線路過長（線路長度在4.5 km以上）、重載過載（線路負載率在70 %以上）、電纜化率低（電纜長度占線路總長度的70 %以下）等。

本示范區，決定圍繞配網中的51回饋線展開薄弱環節分析，在所有的饋線中，16回饋線存在薄弱環節，經綜合分析得出：具體的薄弱環節是指，無聯絡、線路過長、分段不足，例如：在16回薄弱饋線中有6回饋線出現無聯絡問題，有3回存在分段不足現象，有8回饋線的線路過長，均超過了4.5 km，其中最短線路為5.009 km，最長達到9.768 km。其中平均停電時長最長達到12.788 h/年，最短也在3.894 h/年。

3 高可靠性示范區配電網可靠性薄弱環節優化的技術措施

3.1 加強環網技術改造

高可靠性示范區配網薄弱環節的分析中能看出：聯系不足是高可靠性區域配網薄弱環節之一，所以，必須強化其配網環網改造與優化，從而達到彼此聯絡的兩條饋線總期望停電戶數最少作為主要目標，首先明確各組環網之間的最理想的聯絡點，同時，根據高可靠性區域10 kV饋線地理接線圖，來對應剖析各組環網最優聯絡點是否科學、可行，結合現實需要來合理地優化、改造聯絡點。

3.2 優化配置開關

優化處理開關，把分段開關安裝在中壓配網饋線上，以此來縮小檢修與故障停電范圍，進而提高示范區的供電可靠性。結合上文能看到：將示范區可靠區域中的所有10 kV饋線，都增設一二臺分段開關，并積極優化這些開關，具體的分段開關應參照增設分段開關以后，有多少用戶處于停電狀態來具體選擇配置方式。

3.3 加快配網自動化改造步伐

也要加快配網自動化改造的步伐，提高配網系統維修、施工與搶修等的速度，加快配網維護進程，以此來控制故障停電時間，盡全力地運用饋線自動化系統中的自動復電功能與故障自動化隔離功能，以此來控制故障停電范圍，達到對配網系統的全程、動態監控，而且要及時地識別與處理配網故障隱患，全面提高設備安全性、穩定性，控制停電事故發生率。同時，也要優化、升級環網，加快環網改造進度，使其形成相互聯系、連接的饋線，發生停電故障時保證最小的停電范圍，而且要指明不同組環網的最合適的聯絡點，具體應根據示范區10 kV饋線連接圖，保證不同組環網的最佳聯絡點都可行，要結合實際情況來靈活調整聯絡點，確保其更加安全、穩定、合理。

3.4 加快一次設備改造

一次設備的技術水平將從根本上影響到配網綜合自動化的性能，所以，結合自動化的目標以及一次設備的基本特征，可以將示范區一次設備的改造進行細分，具體應涵蓋：設備的維護、檢修、技術性改造、升級以及老舊設備的調換、翻新等。

此外，還應對示范區域的配網系統進行雙電源改造，特別是配電房中的電源系統應實施雙電源優化升級。以此來提高配電房的電力供應能力。

經過多重的技術性優化、改造與升級，高可靠性示范區域已經全方位地實現了配網自動化的改造與升級，示范區的所有箱變都基本達到了“二遙”目標，各個環網柜、開閉所以及配電房等經自動化終端的優化都達到了“三遙”目標。

每一項技術性改造與優化都取得了顯著的成效，具體如表1所示。

4 高可靠性示范區配電網可靠性薄弱環節優化的管理措施

4.1 創建配網在線風險評估系統

通過創建此評估系統能夠達到對配網整體運行概況，包括配網中各個設備的運行狀況，是否存在風險等，系統也能以在線的方式來計算電網系統整體的風險指標，從而為配網可靠性的量化分析和量化管理提供實用的方法和手段，以此來達到從定性評估到定量評估的發展與升級，最終達到對配網運行方式的優化與升級。

4.2 利用配電設備在線綜合監測系統

配電設備在線綜合監測系統是一個綜合性監測系統，能夠發揮各類系統的各種監測功能，例如：安防系統的安全防護功能、門禁系統的隔離功能、環境監測系統的環境監測功能以及通訊系統的信息傳輸與通訊功能，備份電源系統的電源備份功能等，主要圍繞各類配電設備進行狀態的全天候監測、檢查與動態監督，也能動態地評價、評估一些重要電氣設備，例如：配變、開關柜、電纜等是否處于正常運行狀態，是否存在安全風險。

4.3 創建配網故障快速搶修服務移動平臺

對現有的配電自動化技術進行優化整合利用，同時，添加現代化的移動通訊技術，PDA掌上電腦、GIS系統等，也可配置能動態接收搶修命令的標準化故障搶修車輛，并在上方安裝移動攝像頭，從而達到對配網故障的全天候、全方位監測，提高意外故障的處理能力。

4.4 終端用戶標準化不停電作業

為了減少停電戶數，縮小停電范圍，不妨配設移動發電車、移動變壓器類似的現代化先進設備，而且要對示范區內的配電房實施雙電源改造，隨著配網線路、設施等的施工、檢修的進行，即便故障模式下也能實現帶電作業，或者通過轉供電的方式來維護廣大用戶的正常用電。

實踐證實：在線綜合監測系統、故障搶修移動服務平臺都可以最大程度地控制電纜、配電變壓器等的故障發生率，進而縮短故障檢修時間，而且通過不停電作業也能縮小停電范圍，提高供電服務水平。最終證明：配網可靠性水平的改善成效，如表2所示。

通過分析示范區配網系統的薄弱環節，明確其中的問題所在，從而有針對性地從技術改造、管理優化兩大方面對配網工程進行優化改善，示范區配網供電可靠性明顯得到改善，經過改造后供電可靠率達到99.99 %。具體體現在：系統改善前，供電可用率RS-1為0.999583，經過改善后，供電可用率上升為：0.999991，系統平均停電時間在改善前為3.657 h/a，改善后則僅為0.076 h/a，期望時戶數也從改善前的1583.27下降至33.97。總體來看，示范區可靠性改造十分到位，也達到了預期的改造效果，供電可用率理論值達到99.99991 %，達到了合格的理論數值水平，未來該示范區的供電可靠性將大大提升，供電服務水平也將上升至全新的高度。

5 結束語

通過建設高可靠性示范區能夠有效地優化配網整體運行水平與管理水平，是發展并優化供電服務的偉大嘗試，這種示范區供電可靠性分析的方式能夠為供電系統的運行維護創造有利條件，通過對示范區內配網可靠性薄弱環節的分析，能夠具體明確配網系統的問題以及薄弱環節的成因，再針對性地采取優化與完善措施，則能帶來預期的經濟效益、社會效益與環境效益，同時，經過對薄弱區的優化與改造，示范區內計劃檢修停電的時間得到了控制，停電范圍也得以縮小，基本實現了供電可靠率將近完美的目標。

參考文獻

[1] 供電系統用戶供電可靠性評價規程：DL/T836—2003[S].

[2] 袁欽成.配電系統故障處理自動化技術[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3] 中國南方電網有限責任公司.中國南方電網城市配電網技術導則[M].北京：中國水利水電出版社，2006.

[4] 紀靜，謝開貴，曹侃，等.廣東電網薄弱環節辨識及可靠性改善分析[J].電力系統自動化，2011，35（13）：98-102.