配電網供電可靠性的影響因素及解決對策

國網山東省電力公司臨清市供電公司 李 超

1 引言

我國社會快速發展，人們對電能質量的需求越來越高，這種情況則要求相關的配電網在可靠性方面的進一步提升，有鑒于此，充分地把握影響配電網供電可靠性的因素，并尋求解決策略是極為重要的。

2 配電網網架結構因素

從配電網網架結構的類型來看，現階段常見的接線方式主要包括單電源輻射接線、環形接線、分段聯絡接線等多種方式。單電源輻射接線方式在整體結構上較為簡單，該結構之中只有一條主干線，且與之對應的配電線路也比較短，在應用過程中的經濟性相對較好，如果后期出現新增負荷的現象，相關人員也可以比較便利地進行對應的接線增加，正是因為這種情況，所以當前單電源輻射接線的方式在我國的配電網之中應用較廣。但是這種接線方式的整體供電可靠性卻比較低，當線路出現對應的故障現象的時候，將有可能對大范圍的用戶供電形成影響，且為了實現對其的有效修復，所需消耗的時間也比較長，因此其也成為影響配電網供電可靠性的重要因素之一[1]。

而單環網接線模式在應用過程中，其通常存在2個電源對相關的線路進行供電，在使用的時候其一般也采取開環運行的方式，如果出現故障之后，相關的配電網可以迅速實現對負荷的轉移過程，在這種方式之下將能夠顯著地降低停電時間，從而達到促進配電網可靠性提升的效果，環形接線模式如圖1所示。

圖1 環形接線模式

多分段多聯絡接線模式，則是指在對應的線路上進行相應的分段開關增加，從而將相關的線路劃分成為多段，這種方式之下，不同的線路均能夠通過聯絡線路，來實現與其他線路之間的連接，而如果在運行過程中對應的線路出現故障的時候，則可以通過進行對分段開關的斷開，達到充分控制停電范圍的目的，這種接線方式一般來說可以較大程度地增加配電網供電的整體可靠性，多分段多聯絡線接線模式如圖2所示。但在應用過程中，這種方式會較大程度地增加聯絡線數量，所以在建設過程中整體成本相對較高。

圖2 多分段多聯絡線接線模式

在面對這種情況的時候，相關單位和人員需要根據現階段區域的實際供電需求，進行對應的配電網網架結構模式設計，從而達到提升可靠性的目的，一般來說，在相關工作之中采取環形接線模式，一方面可以比較有效地提升配電網的供電可靠性，另一方面也能夠控制聯絡線的數量，保證建設成本在可控范圍之內。

3 配電網技術裝備因素

技術裝備水平也是影響現階段我國配電網供電可靠性的重要因素。技術裝備水平主要指相關線路的絕緣化、電纜化、配電自動化水平等，在進行評估的時候，一般將其劃分為架空線絕緣化率、電纜化率、主站接入EMS系統實施數據數量、主站接入計量系統實時數據數量以及主站接入GIS系統設備臺賬數量等指標，這些指標可以比較準確地反映對應配電網的自動化水平。現階段我國的配電網之中，相關的技術裝備存在著如下兩個方面的問題。

一是在不同的地區，相關的配電網在帶電作業過程中的整體水平方面存在著較大的差異，且難以進行有效的統一。

二是在配電設備的在線監測技術方面，相關的技術設備還沒有做到大范圍的普及。正是這兩個方面的因素，導致了現階段配電網供電的整體可靠性差異巨大。配電自動化是確保供電可靠性的關鍵手段，如果充分地應用該技術，則相關工作人員在實際工作之中可以比較準確地了解到現階段配電網的整體運行情況，且在發生故障之后也能夠準確地定位故障點，并采取措施將其進行有效的隔離。在此之后可以通過選擇較為有效的方案，來實現迅速恢復供電的目的。

此外，在現階段的配電網之中，相應的應急響應能力也可以依托推進配電自動化水平來得以實現，具體來說就是如果在配電網的運行過程中遭遇較為惡劣的氣候問題或者是發生故障的時候，依托相應的技術措施將可以保證在氣動載荷批量轉移的方案之下，防止后續過程出現大規模供電中斷的現象[2]。

然而目前我國的配電自動化整體建設程度上處在推進的階段，相關的資料之中也顯示，目前我國僅有部分城市形成了較強的配電自動化能力，多數地區卻仍然處于試驗過程之中，因此在對應的配電網出現故障的時候，所采取的方法仍然是以人員前往現場檢查和維修為主。這一特征導致現階段的要保證配電網供電可靠性，就必須培養和保有大批具有豐富實踐經驗的電力人員，因而整體成本較高，且在進行故障隔離和對不存在故障區域的供電恢復過程中，所采取的方式也是人工方式，這種方式之下必然會消耗大量的時間，從而顯著降低供電可靠性。

4 故障因素對供電可靠性的影響

供電的順利在核心需求上仍然需要以具有較強抗風險能力的電網作為基礎，但是電網的構成是以各類電氣設備為基礎的，相關電氣設備在運行過程中可能出現各類故障現象，從而導致供電可靠性的降低，在面對這一問題的時候，盡可能降低對應電氣設備故障發生率是一種保障供電可靠性的重要手段。相關單位在應對的時候，需要充分地對現階段的配電系統可靠性數據進行收集，尤其是收集對用電戶會形成直接影響，同時也能夠對現階段電網系統運行狀況和可靠性的數據的收集。

隨著當前我國對于供電設備可靠性的重視程度提高，相關的建設過程中也采取了明確對應設備質量指標、型號規格等措施，來進行對故障的避免，但是從既往的經驗和數據之中仍然可以了解到，設備故障的問題集中表現在變壓器、斷路器、架空或電纜線路等方面。而導致這些故障發生的原因，則一般為如下幾個方面。

一是內外過電壓。在相關區域出現惡劣天氣，尤其是雷電現象的時候，有可能出現集中對應設備和線路，從而導致其出現過電壓現象的情況，如果這種情況下對應的設備沒有做好 相應的絕緣措施，則會造成設備出現不同程度的損壞問題，嚴重影響配電網供電的可靠性。

二是絕緣配置和老化情況從既往的經驗之中可以了解到，如果相關區域的整體停電次數較多，且停電時和停電規模都表現出較為突出的異常，一般代表相關區域配電網整體可靠性不高。而導致這種情況發生的主要原因，則通常是對應配電網的絕緣配置性能不佳。

三是自然因素。如果對應區域出現具有較強破壞性的自然災害現象，例如冰雹、洪澇和臺風等，則有可能直接導致對應的設備損壞，發生供電中斷的問題。

四是外力因素。如果相關區域的施工、違規操作等現象存在，也有可能造成設備的破壞，從而降低配電網的可靠性。

5 提升配電網可靠性的對策分析

從相關的影響因素之中可以了解到，當前我國的配電網可靠性主要受到網架結構、配電自動化水平和設備質量等因素的影響，基于這些因素，在對應的工作開展過程中相關單位和人員可以從如下幾個方面來推動配電網可靠性的提升。

一是強化對配電網整體結構的優化。在進行對應因素分析的時候，已經提到可以針對整體接線結構進行優化，從而保證停電影響范圍和時間的可控。部分地的配電網主要采取傳統的單一架空線路，而為了讓其整體的可靠性提升，相關單位在進行改造的過程中可以轉化成為多目標網絡的架空線路網架結構。而對于相關區域的電纜配電網絡，在進行改造的過程中則可以依托環形配電網絡來進行展開，并將其逐步地向三分段三聯絡結構進行發展，這種方式之下，除了出現故障的區域之外，其他地區均不需要停電。

二是推進配電自動化改造。當相關配電網系統出現嚴重的故障的時候，相關工作人員是否能夠在較短的時間之內準確尋找到故障原因、故障位置和形成對應的解決方案是決定配電網可靠性的重要因素。同時為了對相關問題形成比較有效的解決，對應運維人員是否能夠在條件允許的情況下，快速開展帶電作業，達到縮短運行和維護時間的目的也會對配電網可靠性形成影響。現階段我國的配電網在建設過程中正在推進配電自動化建設進程，而相關的自動化系統建設在應用于對配電網的運行管理過程中，將能夠比較有效地實現對配電網整體運行狀況的掌握，并迅速地發現相關系統存在的故障現象，從而達到精確進行處置的效果。在改造過程中可以按照如下標準來推進配電網的自動化改造工作，配電自動化改造原則見表1，從而促進配電自動化水平提升。

表1 配電自動化改造原則

三是配電網設備質量提升。為了確保配電網供電可靠性的提升，相關單位需要對配電網設備整體質量進行全面提升，尤其是對防范惡劣天氣能力的提升。

為了達到目標，相關單位在工作之中首先應當針對已經出現雷擊故障的線路和設備進行檢查與分析，并對容易出現此類問題的設備和線路進行相應的檔案建立。其次，則需要對容易遭受雷擊的區域整體接地狀況和接地電阻進行研究，如果相關區域的接地電阻無法充分地滿足實際需求，則需要對接地電阻進行充分優化，以增強其對雷電的抵抗能力。最后則需要對不同配電網區域在運行過程中所可能面對的雷擊程度進行調查與研究，根據所取得的調查結果，制定與之相符的防雷措施，在這種方法之下將能夠綜合性地提升配電網的防雷水平。

6 結語

綜上所述，配電網的供電可靠性直接關系到我國的經濟社會發展狀況，以及人民群眾的生活質量，因此在相關工作開展過程中應當對提升配電網供電可靠性形成高度的重視，并積極地采取合理的技術手段對其進行全面優化。