采取綜合措施提高配電網(wǎng)供電可靠率

王文，莫金龍

（1．浙江省電力公司運維檢修部，杭州321000；2．湖州電力局運維檢修部，浙江湖州313000）

采取綜合措施提高配電網(wǎng)供電可靠率

王文1，莫金龍2

（1．浙江省電力公司運維檢修部，杭州321000；2．湖州電力局運維檢修部，浙江湖州313000）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會對供電可靠性要求日益提高，具有高水平的供電可靠率是現(xiàn)代供電企業(yè)的重要標志，也是企業(yè)履行社會責任、提高服務(wù)質(zhì)量的重要體現(xiàn)。結(jié)合某地配電網(wǎng)設(shè)備以及管理現(xiàn)狀，提出技術(shù)及管理幾項措施，有效提高配電網(wǎng)供電可靠率。

配電網(wǎng)；可靠性；GIS；帶電作業(yè)；三雙接線

用戶供電可靠性[1]是供電系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、基建、施工、設(shè)備選型、生產(chǎn)運行、供電服務(wù)等方面的質(zhì)量和管理水平的綜合體現(xiàn)。供電可靠性管理是從系統(tǒng)的整體出發(fā)，按照一定的可靠性目標，對可靠性技術(shù)活動進行規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制與監(jiān)督。它是一項涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等各環(huán)節(jié)的復雜系統(tǒng)工程。加強各個環(huán)節(jié)的管理，給用戶提供穩(wěn)定、可靠的電能，是提升供電企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會形象的一項重要的工作[2]。

目前國內(nèi)供電可靠率指標前10位的城市其水平在99．96%～99．985%之間，而以新加坡、東京、巴黎、倫敦為代表的國際大都市供電可靠率水平則達到99．99%以上，我國的城市供電可靠率水平還存在一定差距。結(jié)合某地配電網(wǎng)設(shè)備及管理現(xiàn)狀，提出了針對性的技術(shù)及管理措施，有效提升了供電可靠性。

1 建立基于GIS的配電網(wǎng)停電計劃管理體系

1.1 預控體系流程圖

電網(wǎng)GIS（地理信息系統(tǒng)）以符合CIM標準的電網(wǎng)模型為基礎(chǔ)，全面實現(xiàn)輸電、變電、配電等電網(wǎng)資源的數(shù)字化建模，采用面向服務(wù)的組件為生產(chǎn)、營銷、調(diào)度和規(guī)劃等業(yè)務(wù)提供支持，基于其核心服務(wù)引擎向外整體統(tǒng)一地提供電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)模型、圖形展現(xiàn)、電網(wǎng)分析、地理空間分析等服務(wù)，為電力企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提供堅實的基礎(chǔ)支撐平臺。

供電可靠率的預控分為工程設(shè)計、施工計劃分解、停電計劃編排3個階段，預控流程如圖1所示。圖中運檢班組將各類工程實施及故障、缺陷處理方案輸入至GIS系統(tǒng)的工程設(shè)計模塊，利用GIS系統(tǒng)提供的拓撲分析功能及設(shè)備信息數(shù)據(jù)，進行停電方案優(yōu)化，并為最終編制、上報、實施停電計劃提供強大的技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐。

圖1 供電可靠率預控流程

在預控環(huán)節(jié)中，停電事件預計消耗的時戶數(shù)是停電影響用戶數(shù)和預計停電時間的乘積，但實際工作中不可能完全按照預定的時間完成工作，提前或延遲送電時間都會影響剩余可用時戶數(shù)的計算，如果不對這些情況加以記錄、比較和分析，就會導致預控環(huán)節(jié)出錯。因此，在GIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加入了可靠率的全過程管理手段，其全過程管理流程如圖2所示。在整個計劃編制、上報、實施、統(tǒng)計過程中的各個環(huán)節(jié)，對實際發(fā)生的時戶數(shù)損失隨時加以記錄和統(tǒng)計計算，實現(xiàn)對各項停電事件的有效監(jiān)督和掌控。

基于GIS的配電網(wǎng)檢修計劃模塊中，對停電事件分為2類，一類為計劃停電事件，另一類為臨時停電事件，并分別開發(fā)了計劃管理模塊和臨時計劃模塊。為記錄這些停電事件情況，設(shè)置了工作日志模塊，作為計劃管理模塊閉環(huán)管理的終結(jié)點，要求班組真實記錄每條計劃工作的完成情況和實施過程中的停役、許可、復役等8個不同的時間，并通過相關(guān)時間區(qū)段的計算，完整地得出停電事件真實消耗的時戶數(shù)。如圖3所示，可靠性管理模塊利用GIS系統(tǒng)中拓撲分析功能所提供的用戶數(shù)及班組錄入的各個時間，自動計算出停電事件真實消耗的時戶數(shù)及當月的供電可靠率指標。

圖2 供電可靠率全過程管理流程

此外，為保證停電工作嚴格按照計劃安排的時間節(jié)點進行，在基于GIS的計劃檢修模塊中引入“3個零時差”的概念。基于GIS的配電網(wǎng)檢修計劃模塊通過自動分析每個停電事件的詳細數(shù)據(jù)，進行“3個零時差”的計算，在停電事件損失的真實時戶數(shù)大于預期值時，及時發(fā)現(xiàn)究竟是哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了失誤，影響了工作的正常開展。

通過上述計劃管理模塊、工作日志模塊的閉環(huán)，以及系統(tǒng)提供的供電可靠率和“3個零時差”計算工具，巧妙地將供電可靠率的全過程管理轉(zhuǎn)化為計劃工作的閉環(huán)管理，有效提高了配電網(wǎng)管理水平。

圖3 可靠率分解表

1.2 效果分析

（1）基于GIS系統(tǒng)加入可靠率的全過程管理手段，在整個計劃編制、上報、實施、統(tǒng)計過程中的各個環(huán)節(jié)，對實際發(fā)生的時戶數(shù)損失隨時加以記錄和統(tǒng)計計算，實現(xiàn)對各項停電事件的有效監(jiān)督和掌控。

（2）引入了“3個零時差”的概念。基于GIS的配電網(wǎng)檢修計劃模塊通過自動分析每個停電事件的詳細數(shù)據(jù)，進行“3個零時差”的計算，在停電事件損失的真實時戶數(shù)大于預期值時，及時發(fā)現(xiàn)問題環(huán)節(jié)。

（3）依靠GIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲分析功能和強大的計算功能，使得查找重復停電變得簡單，在某一時間區(qū)域內(nèi)，對批量選中的計劃進行統(tǒng)計并集中顯示出有重復停電的線路設(shè)備，此舉可有效降低用戶重復停電。

2 積極推進配電網(wǎng)帶電作業(yè)

制定配電網(wǎng)系統(tǒng)接入方案審查管理辦法，規(guī)定配電網(wǎng)系統(tǒng)接入的各項業(yè)務(wù)流程，對管轄范圍內(nèi)的業(yè)擴、代工、小區(qū)代工工程配電網(wǎng)接入方案進行審查管理，尤其對接入方案的接入方式進行嚴格的審查和控制，每項工作在勘察時均首先考慮中間電位或地電位帶電作業(yè)的可能性，能帶電作業(yè)的一律采用帶電作業(yè)，不得采用停電作業(yè)。業(yè)擴工作原則上以帶電作業(yè)為主，從設(shè)計方案制定源頭掌控，不采取帶電作業(yè)的業(yè)擴工程需經(jīng)流程審批。

近幾年配電網(wǎng)上絕緣導線的大量使用，使配電線路絕緣化率日益提高。通過積極創(chuàng)新，研制了絕緣導線剝皮器，使地電位作業(yè)能在絕緣導線上進行帶電作業(yè)搭接引線，此舉大大拓展了地電位作業(yè)范圍，同時也彌補了中間電位作業(yè)法無法覆蓋的區(qū)域。

不停電更換桿上變壓器帶電作業(yè)是在高、低壓線路不停電的前提下，采用移動箱式變壓器車與原變壓器并聯(lián)，將原變壓器上的負荷轉(zhuǎn)移到移動箱式變壓器車上，原變壓器退出運行并進行更換。作業(yè)中移動箱式變壓器車起臨時變壓器的作用，具有接線組別切換、同期并列、備自投等功能，現(xiàn)場作業(yè)如圖4所示。

圖4 綜合不停電調(diào)換變壓器施工現(xiàn)場

2012年以來，已完成配電帶電作業(yè)4 869次，減少停電時間450 533時戶數(shù)，累計增加供電量2 705萬kWh，提高供電可靠率0.15%，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 深入開展“三雙接線”試點

“三雙接線”：即“雙電源、雙線路、雙接入”，主要有下面兩部分組成：

（1）雙環(huán)網(wǎng)：該接線方式具有獨立起、止點，利用二回起始電纜線路分別串接同一環(huán)網(wǎng)站的不同母線，形成2個相對獨立的單環(huán)網(wǎng)接線，滿足“N-1”安全準則，設(shè)備利用率為50%；為沿線可靠性要求高的中小用戶提供雙電源。

（2）環(huán)網(wǎng)單元饋線側(cè)加裝自動投切裝置：通過加裝該裝置，實現(xiàn)公用變壓器高壓側(cè)雙電源。

雙電源自動投切柜在設(shè)計上保證了2路電源的完全隔離，采用獨特、可靠的機械設(shè)計理念，保證了2路電源不發(fā)生合環(huán)情況，具有非常高的安全性和可靠性，同時符合行業(yè)“五防”要求，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟性。

該接線方式在負荷用電可靠性要求高、發(fā)展成熟地區(qū)有很好的應(yīng)用前景，最大限度地減少外部線路故障及檢修帶來的影響，在不考慮一回線路檢修、另一回線路同時故障的情況下，供電故障率幾乎即為雙電源自動投切柜的故障率，而這個故障率是極低的，同時低壓側(cè)如果實現(xiàn)自動投切，則可實現(xiàn)100%的中壓供電可靠率。

4 配電網(wǎng)提高供電可靠率的評估與改進

4.1 應(yīng)用效果

某地基于GIS的配電管理系統(tǒng)的開發(fā)過程，不斷加入先進的管理理念，2004年就已基本形成完整的管理體系，在隨后的幾年內(nèi)不斷完善，城、農(nóng)網(wǎng)供電可靠率每年都有一定的提高，如圖6所示。

圖6 歷年城、農(nóng)網(wǎng)供電可靠率

通過不斷革新帶電作業(yè)方法，堅持利用先進的技術(shù)，有效提升了配電網(wǎng)帶電作業(yè)技術(shù)水平，為提高該地區(qū)供電可靠性作出了重大貢獻。

“三雙接線”試點區(qū)域用電性質(zhì)以居民生活用電為主，兼有部分公共事業(yè)、商業(yè)用電，若按標準統(tǒng)計到低壓用戶，平均每年就可節(jié)省停電時戶數(shù)7 875時·戶，預計供電可靠率可以達到99．999%。

4.2 今后的改進方向

（1）繼續(xù)利用基于GIS的技術(shù)優(yōu)勢，不斷完善配電工作管理系統(tǒng)功能，精細化配電網(wǎng)運行流程管理。

（2）繼續(xù)加強帶電作業(yè)新方式、新工藝的研究，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進一步掌握使用的方法，拓展應(yīng)用范圍。

（3）進一步加強配電網(wǎng)管理，完善配電網(wǎng)管理機制，規(guī)范配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行各環(huán)節(jié)的管理流程，總結(jié)試點方案研究實施過程中的經(jīng)驗，提高配電網(wǎng)供電可靠率。

[1]DL/T 836－2012供電系統(tǒng)用戶供電可靠性評價規(guī)程[S]．北京：中國電力出版社，2012．

[2]國家電網(wǎng)公司．供電系統(tǒng)用戶供電可靠性管理[M]．北京：中國電力出版社，2012．

[3]史興華．電網(wǎng)GIS及其應(yīng)用[M]．北京：中國電力出版社．2010．

（本文編輯：楊勇）

Improvement of Power Supply Reliability of Distribution Networks through Integrated Measures

WANG Wen1，MO Jing-long2
（1．Operation and Maintenance Department of Zhejiang（Provincial）Electric Power Company，Hangzhou 321000，China；2．Huzhou Electric Power Bureau，Huzhou Zhejiang 313000，China）

With the development of economy，the society's requirement on the reliability of power supply is increasingly high，and the high power supply reliability is not only an important symbol of modern power supply enterprises but also the reflection of enterprises'fulfillment of social obligation and improvement of service quality．In combination with equipment of local distribution networks and status quo of management,several technical and management measures are raised to effectively improve power supply reliability．

distribution networks；reliability；GIS；live work；three-double connection

TM726

：B

：1007－1881（2013）05－0022－04

2012-11-19

王文（1975-），女，浙江衢州人，高級工程師，從事配電網(wǎng)可靠性管理。