配電網典型接線方式與供電可靠性研究

葉飛

摘要：用戶供電可靠性是評價供配電質量的重要指標，直接體現了供電企業對用戶持續供電能力。提供用戶供電可靠性是供電企業規劃、設計、設備選型、施工、生產運行等環節需要重點考慮的重要因素。根據國家相關政策要求，配網主要是用戶側供電基礎設施，而用戶供電可靠性主要面向10kV及以下供配電領域，因此，供電企業應重點保障配電線路維護維修，預防和控制不良因素對配電網穩定性的影響，縮短用戶停電時間、頻次，提高用戶對供配電滿意度。

關鍵詞：供電可靠性;管理;策略

引言

配電網是電力系統中連接電網與用戶的重要樞紐，經濟社會的發展對配電網供電能力和可靠性的要求逐漸提升。配電網網架結構是城市電網規劃與改造的重要工作，接線模式組網方案的選擇影響著供電企業的投資和發展方向，對電力用戶的供電水平與質量起到決定性作用。

1.供電可靠性概述

供電可靠性是指供電系統持續供電的能力，是考核供電系統電能質量的重要指標，反映了電力工業對國民經濟電能需求的滿足程度，已經成為衡量一個國家經濟發達程度的標準之一。目前，主要以DL/T836–2016《供電系統用戶供電可靠性評價規程》為標準評價供電可靠性，通過平均供電可靠率、系統平均停電時間、停電時戶數等指標進行管控。

2.配電網典型接線方式與供電可靠性分析

2.1我國中壓配電網常見典型接線方式

根據架空網和電纜網的不同，我國中壓配電網網架結構主要分為架空網絡和電纜網絡，目前國內現存的中壓架空網結構主要有輻射式、多分段單聯絡、多分段多聯絡等3種類型;中壓電纜網的典型接線方式主要有單射式、雙射式、對射式、單環式、雙環式、N供一備等6種。

2.2組網方案邊界條件

組網方案構造為具有可比性的研究環境，模擬對同一負荷、電源分布確定和供電走廊充足的區域，選取不同的接線方式進行構建。組網方案設定在理想區域內：①各負荷節點負荷相等，負荷節點間供電走廊長度相等;②各變電站供電容量相同，變電站間距離相等;③各供電走廊通道充足。

2.3配電網典型接線模式的選擇

中壓配電網接線模式的選擇應該根據供電負荷的發展、企業投資能力、運行維護管理水平的不同而選擇不同的接線模式。中壓配電網接線模式不同，電網的供電能力和供電可靠性也就不同。中壓配電網應根據變電站位置、負荷密度和運行管理的需要，分成若干個相對獨立的供電區。分區應有大致明確的供電范圍，正常運行時不交叉、不重疊，分區的供電范圍應隨新增加的變電站及負荷的增長而進行調整。對于供電可靠性要求較高的區域，應加強中壓主干線路之間的聯絡，在分區之間構建負荷轉移通道。中壓電纜線路可采用環網結構，環網單元通過環進環出方式接入主干網。中壓架空線路主干線應根據線路長度和負荷分布情況進行分段并裝設分段開關，重要分支線路首端應安裝分界開關。根據負荷的不斷發展過度接線模式逐漸向目標接線模式。

2.4不同接線模式對供電可靠性的影響

不同接線模式對供電可靠性的影響不同，由于配電網的規模龐大且結構復雜，因而供電企業需要建立一套適用于大規模配電網的網絡優化方法，根據現有投資能力和資源充分挖掘規劃區域網架的可靠性能力，指導供電企業進行科學規劃，為落實可靠性工作提供科學合理的依據。各種接線模式對供電可靠性的影響如下表。

3提升供電可靠性的管理策略

3.1中壓配電網網架結構選擇策略

供電企業根據自身發展需要、投資能力、運行維護管理水平以及地方經濟發展對供電可靠層級的要求選擇網架接線方式。在負荷發展初期或是對供電可靠性要求不高的地方可以選擇“2-1”環網、單輻射接線方式，根據用電負荷的發展及對供電可靠性要求的提高可以將網架逐步過渡到“n供一備”、“雙環網”、“N分段n聯絡”接線模式。

3.2設備可靠策略

緊緊圍繞中壓線路故障率、故障停電超過48h用戶占比、重復停電用戶占比等指標提升設備可靠性，持續開展降低中壓線路故障率專項行動，減少故障停電時間。一是優選物資品類，選好設備、優化儲備物資庫的物資品類。二是落實標準設計、標準施工、標準驗收、標準件應用，加強施工組織管理，改進施工工藝，縮短因新工程并網接火造成的停電時間。三是解決重過載線路和設備，及時更換老舊設備，滿足可靠性要求。

3.3提高供電配網自動化水平

為提高配電網供電可靠性，應借助信息化技術提高供電配網自動化水平，自動診斷故障線路、設備并實現故障預警、定位、自動切換和自動恢復。配電自動化系統由配電主站、配電子站、配電終端和通信通道組成，自動化配電終端采集電力設備有功、無功、電流、電壓值、開關量、多狀態數字量扥實時數據，并具備錯誤狀態監測功能;配電子站通過通信網絡采集配電終端狀態數據，后傳輸至配電主站;配電主站接收配電子站、配電終端實時數據后進行數據處理、儲存、實時分析，并基于GIS技術，自動監測電氣設備、線路故障影響范圍、影響線路，并通過自動判斷自動切換備用線路。當主干線故障恢復后，自動切換至主干線路。在配電自動化分析中，為實現配電自動化、智能化，可借助粒子群算法對配電網模型進行編碼，確定配電故障自動化求“解”，檢查配電故障影響恢復切換線路、設備，判斷用戶供電故障自動化處理中是否存在“孤點”，并自動生成故障求解“樹”，實現用戶供配電自動化處理最優化。除自動化處理外，配電自動化系統應滿足故障提示、故障定位功能，可實現向控制室人員提醒，并基于配電故障專家庫信息和配電終端故障狀態信息，診斷用戶供電故障錯誤原因和建議維修維護措施，為用戶供電快速維修、恢復提供有效依據。

3.4拓展不停電作業

一是加大配電網不停電作業投入，擴充裝備和人員，推廣應用人工智能帶電作業機器人。二是規劃年度配電網不停電作業任務，梳理年度配電網建設改造項目，逐項校核明確帶電作業計劃。三是用好用足帶電作業取費定額，提升配電網工程和檢修作業不停電作業比重。四是做好配電網不停電作業用特種車輛和工器具周期性試驗。

3.5優化故障搶修

一是管控故障搶修過程。實時監控故障搶修過程，超時未修復故障分級預警督辦。二是動態優化資源配置。搶修網格動態劃分和搶修資源部署動態優化，提升故障搶修效率。三是客戶停電“先復電、后搶修”，采用臨時電源供電等措施，按照“先復電、后搶修”原則，先行恢復客戶供電。

結束語

新時期背景下，用戶對供配電質量要求不斷提高。要求供電企業加強配電網架改造、升級，加強新設備、新技術、新材料應用與推廣，借助斷路器合理劃分配電網區段，加強自動化技術應用，實現故障線路的自動診斷、自動切換、自動隔離、自動恢復，提高供電連續性、可靠性，提高用戶滿意度。

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