淺析電力系統(tǒng)配電網(wǎng)供電可靠性

崔克昌

（國網(wǎng)陜西省電力公司商洛供電公司，陜西 商洛 726000）

引言

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展使得人們對生活水平的要求越來越高，電力行業(yè)作為國家基礎行業(yè)，對社會的發(fā)展意義重大。供電可靠性是評價供配電質量的重要指標，直接體現(xiàn)了供電企業(yè)對用戶持續(xù)供電能力。提高供電可靠性是供電企業(yè)規(guī)劃、設計、設備選型、施工、生產運行等環(huán)節(jié)需要重點考慮的重要因素。因此通過分析配電網(wǎng)供電可靠性的影響，并探究解決影響供電可靠性的有效策略，希望能夠對配電企業(yè)有參考價值，推動配電企業(yè)電力生產和電力運輸工作的順利開展，提升社會整體發(fā)展水平。

一、分析供電可靠性的影響因素

（一）由于配電網(wǎng)架不合理

自從二十世紀八十年代之后，我國供配電設備和線路經(jīng)過多次的改造和升級，逐漸建立起輻射型和負荷集中以及單環(huán)網(wǎng)集中配電網(wǎng)網(wǎng)架結構。但是在一部分地區(qū)中，依然存在110kV 與35kV 變電站布點與區(qū)域負荷中心不一致的情況，由于供配電建設較早，供電半徑較長、供電面積較大和供電線路截面較小等原因，一旦出現(xiàn)線路負荷過大，將導致大面積停電，嚴重影響用戶供電可靠性。從網(wǎng)架結構來看，該類型網(wǎng)架結構多為單一電源和輻射型結構，未配備冗余線路，配電網(wǎng)可轉功率低。

（二）由于設備和線路存在故障問題

從用戶側的十千伏配電故障進行分析，設備的骨折線路故障導致用電可靠性的案例相對比較多，例如線路絕緣損壞和雷電以及自然老化、施工破壞、交叉跨越、違章建筑等，在配電網(wǎng)運行中面臨多種類型的故障，并對供配電穩(wěn)定運行和用戶正常用電造成不良影響。

（三）由于配電網(wǎng)設備水平相對較低

一部分供配電網(wǎng)絡結構中，配電網(wǎng)設備的水平相對比較低，斷路器的數(shù)量比較少，保護設備存在不足，一部分線路僅僅設置了跌落式子熔斷器，當一處配電出現(xiàn)故障時極易發(fā)生配電線路停電。同時，斷路器無油化改造持續(xù)推進，子部分線路仍存在線路安全水平和自動化水平低的情況，配電網(wǎng)設備水平低一定程度上影響了供電可靠性和用戶滿意度。在此之外，在用戶側低壓配網(wǎng)中，一部分線路規(guī)劃設計缺少科學性和整體性，線路布局十分凌亂，依然存在一定的供電穩(wěn)定性隱患。

（四）由于計劃檢修停電

對于計量停電檢修而言，作為供電企業(yè)定期對供配電線路和設備進行檢修維護的措施，由于一些配電網(wǎng)是單一電源供電，線路控制開關較少，負載轉移能力薄弱。當供電企業(yè)計劃檢修時，如檢修時間過長、檢修能力弱將導致大面積停電，進而影響用戶供電穩(wěn)定性。

（五）由于工程施工影響供電可靠性

現(xiàn)如今隨著我國市政基礎設施建設和建筑工程項目開展，電力系統(tǒng)受到工程施工的影響較大，由于工程施工導致配電線路中斷和破壞等情況經(jīng)常出現(xiàn)，例如市政道路開挖和排水管道施工造成配電線路故障，建筑工程基坑土方開挖時未詳細勘察場地配電管線導致線路故障等。

（六）由于自動化水平較低

現(xiàn)如今伴隨著信息技術快速地發(fā)展，根據(jù)供電可靠性自動化技術理論和實踐越來越成熟，但由于受到多個方面因素的影響，一部分線路自動化水平相對比較低，配電系統(tǒng)操作主要依賴于人工操作方法，配電線路、設備故障診斷效率低下，無法實現(xiàn)故障線路、故障設備自動診斷、切換，以人工檢修檢查方式逐一對線路、設備進行排查，導致供配電線路故障處理時間增加，嚴重影響用戶配電可靠性。

二、提高電力系統(tǒng)供電可靠性的措施

（一）積極改造和完善配電網(wǎng)結構

現(xiàn)如今電力系統(tǒng)在放射狀結構和樹狀結構方面都存在一定的問題，如果電力系統(tǒng)支線出現(xiàn)了故障，可能會導致整條分支線路故障問題，進而對其供電可靠性帶來影響。對于這個問題而言，需要充分結合低壓配電網(wǎng)的整體規(guī)劃，逐漸將其輻射型配以及樹樁結構配網(wǎng)替換為全聯(lián)絡的樹樁網(wǎng)結構，由單一供電向多線路發(fā)展，降低故障段線路對非故障段線路的影響，提高用戶配電穩(wěn)定性。在新建配電網(wǎng)規(guī)劃設計時，應堅持規(guī)劃設計與用戶密度向協(xié)調，針對用戶密度大、用電荷載大的用電線路，應盡量設置在子靠近負荷中心位置，將變配電供電半徑控制在15km 以內，并合選點建設開關柜，根據(jù)供配電區(qū)域內用戶供電需求預留開關柜，提高電力系統(tǒng)規(guī)劃科學性、系統(tǒng)性。然而對于電力系統(tǒng)單一電源故障所引起的供電中斷問題，可以在條件滿足的情況下建立起合理的備用站，使其能夠在線路故障和計劃檢修的過程中切換備用站，更好的保證非故障區(qū)域能夠正常供電。

（二）提高電力系統(tǒng)的抗雷擊能力

在實際進行電力系統(tǒng)規(guī)劃設計時，雷擊現(xiàn)象對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響是比較突出的，因此要引起供電企業(yè)的高度重視，在電力系統(tǒng)之，比較常用的防雷措施主要包括以下幾個方面內容：一是以瓷橫擔代替子針式絕緣子；二是增加電纜架空線路接地引下線截面，并與電纜外皮連接；實施斷路器兩端配備防雷裝置，并將斷路器外殼接地。斷路器在配電網(wǎng)中長期處于開路狀態(tài)，如斷路器一側遭雷擊，在雷電波反射作疊加作用下，雷電芽城北增加，對斷路器、配電線路及斷路器等設備造成極大影響，所以在用戶側配電斷路器兩側位置合理安裝防雷裝置，有效地降低雷擊因素對其帶來的影響，保證其整體供電的穩(wěn)定性，促進電力企業(yè)快速地進行發(fā)展。

（三）合理的分段增設斷路器

在實際進行電力系統(tǒng)規(guī)劃施工的過程中，主要是可以結合區(qū)域的實際用電需要和用電密度等要求，合理的分段供電線路，在城市大型商業(yè)區(qū)和人口密度較高的地區(qū)中，可按每千米設置分段，郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)可按3km設置分段，農村地區(qū)按負荷情況在配電干線、支線上配置斷路器。在配電支線首端和中間部位間隔安裝斷路器，將線路劃分為不用區(qū)段，按線路末端最小短路電流整定，建立線路斷路器定值檔案，實現(xiàn)配電網(wǎng)分段、分區(qū)管理，實現(xiàn)不同類型配電用戶隔離，減少故障段線路對非故障段線路的影響。如果線路的負荷出現(xiàn)了增加的情況下，那么則是需要及時調整線路斷路器的電流值，使其能夠更好地滿足電力系統(tǒng)分段穩(wěn)定供電的需要。

（四）對配電設備的水平進行提升

在新時期的發(fā)展背景下，數(shù)字化以及智能化的配網(wǎng)技術方案越來越成熟，逐漸取代了傳統(tǒng)的配電設備，并且存在較為良好的應用成果。在用戶側規(guī)劃的過程中，應加大新技術、新設備、新材料應用力度，優(yōu)先選擇免維護、免維修設備，如全密封節(jié)能變壓器、永磁開關、真空開關、金屬氧化鋅避雷器等，通過加大電網(wǎng)改造投入，降低設備、線路因素造成的故障性停電，實現(xiàn)配電網(wǎng)故障自動診斷、自動切換、自動隔離、自動恢復，將配電故障事件、頻次降至最小程度，這樣可以更好地去保證電力系統(tǒng)日后穩(wěn)定的運行，促進電力行業(yè)快速地進行發(fā)展。

（五）提高電力系統(tǒng)自動化水平

為了能夠提高電力系統(tǒng)供電的可靠性，通過借助于信息化的技術，全面提高電力系統(tǒng)自動化的水平，自動診斷故障的線路和設備，實現(xiàn)故障預警和定位以及自動切換和自動恢復等。電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)主要是由配電主站、配電子站、配電終端和通信通道組成，自動化終端采集電力設備有功、無功、電流、電壓值、開關量、多狀態(tài)數(shù)字量扥實時數(shù)據(jù)，并具備錯誤狀態(tài)監(jiān)測功能；配電子站通過通信網(wǎng)絡采集配電終端狀態(tài)數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)處理、儲存、實時分析，并基于GIS 技術，自動監(jiān)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。然而在電力系統(tǒng)自動化分析中，為了可以更好地實現(xiàn)智能化和自動化，主要通過借助于粒子群算法對其模型進行合理的編碼。除自動化處理外，配電自動化系統(tǒng)應滿足故障提示、故障定位功能，可實現(xiàn)向控制室人員提醒，并基于配電故障專家?guī)煨畔⒑团潆娊K端故障狀態(tài)信息，及時診斷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(jù)。

（六）對自動化系統(tǒng)結構進行優(yōu)化

現(xiàn)如今一部分電力系統(tǒng)結構中依然存在較為明顯的缺陷問題，這樣也為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來不同程度的影響，降低了電力系統(tǒng)的供電可靠性，因此對于這種情況而言，電力企業(yè)要對原來的結構進行優(yōu)化和升級，有效提升電力系統(tǒng)的運行效率。與此同時，電力企業(yè)要及時更新主站運行情況以及反饋控制點的具體信息，確保電力系統(tǒng)的正常運行。另外，電力企業(yè)還要將一些節(jié)點納入電力系統(tǒng)中，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化管理。同時在電力企業(yè)中，還需要投入大量的資金，對電力系統(tǒng)進行深入的分析和研究，保證其相關信息的準確性，最終才能更好地實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全可靠的運行。

結語

總而言之，配電網(wǎng)建設已經(jīng)成為當下電力行業(yè)的發(fā)展趨勢，也是城市建設的重要組成部分。電力企業(yè)為提升供電可靠性，需要對配網(wǎng)系統(tǒng)進行升級更新，充分提高配網(wǎng)供電自動化水平，保證供電可靠性能夠滿足社會各行各業(yè)的需求，從而有效推動社會發(fā)展水平的快速提升。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(yè)加強配電網(wǎng)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(wǎng)區(qū)段，加強自動化技術應用，實現(xiàn)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(xù)性、可靠性，在一定程度上提高用戶滿意度。