城市配電網(wǎng)供電可靠性提升策略研究

戴麗瑋

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司漳州供電公司，福建 漳州363000）

0 引言

供電可靠性是指供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電的能力。供電可靠性是供電系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、基建、施工、設(shè)備、生產(chǎn)運(yùn)行、供電服務(wù)和管理水平的綜合體現(xiàn)。隨著城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人民物質(zhì)生活、文化生活水平和生活質(zhì)量的不斷提高，用戶對(duì)供電可靠性的要求越來越高。城市配電網(wǎng)供電可靠性提升是一項(xiàng)循序漸進(jìn)的系統(tǒng)性工程，包含規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、技術(shù)、管理等多方面內(nèi)容。

1 供電可靠性發(fā)展階段

從國(guó)內(nèi)外的供電可靠性發(fā)展歷程來看，供電可靠性的發(fā)展歷程大體分為3個(gè)階段：低可靠性水平階段、快速發(fā)展階段、穩(wěn)定發(fā)展階段。其中，第一階段為可靠性起步時(shí)期，可靠性水平較低、波動(dòng)較大；第二階段供電可靠性水平快速上升，總體發(fā)展趨勢(shì)為螺旋式上升，波動(dòng)范圍較第一時(shí)期小；第三階段供電可靠性指標(biāo)比較穩(wěn)定，提升速度較為緩慢。

目前新加坡、日本、歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家供電可靠性已經(jīng)處于穩(wěn)定發(fā)展的高水平階段。我國(guó)城市配電網(wǎng)供電可靠性水平正處于快速發(fā)展階段，向高可靠性階段邁進(jìn)。

2 配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)分析

2.1 國(guó)外一流電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)

世界發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的供電可靠性指標(biāo)體系主要是以P2／6為代表的指標(biāo)體系，反映可靠性的主要指標(biāo)為SAIFI、SAIDI、CAIFI、CAIDI等。其中最常用的為系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間指標(biāo)SAIDI和系統(tǒng)平均停電頻率SAIFI，其定義如下：

式中，ri為停電事件的恢復(fù)供電時(shí)間；Ni為停電事件導(dǎo)致的停電用戶數(shù)；NT為計(jì)算系統(tǒng)中的用戶總數(shù)。

式（1）中SAIDI給出了單位用戶年平均停電分鐘數(shù)，式中停電分鐘數(shù)的總和包括所有停電事件，所有電壓等級(jí)或選定電壓等級(jí)。

式中，Ni為停電事件導(dǎo)致的停電用戶數(shù)；NT為計(jì)算系統(tǒng)中的用戶總數(shù)。

式（2）中SAIFI給出了單位用戶年平均停電次數(shù)。

2.2 國(guó)內(nèi)電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)

我國(guó)現(xiàn)有的指標(biāo)體系主要為可靠率指標(biāo)，反應(yīng)可靠性的主要指標(biāo)為SIEH、RS、AIHC、AITC、ASTC、AFTC等，采用的統(tǒng)計(jì)方法較為單一、分類不夠細(xì)化。其中最常用的為用戶平均停電時(shí)間AIHC和用戶平均停電頻率AITC，含義如下：

用戶平均停電時(shí)間——供電用戶在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)的平均停電小時(shí)數(shù)，記作AIHC－1，若不計(jì)系統(tǒng)電源不足限電時(shí)，則記作AIHC－3，與系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間指標(biāo)SAIDI含義相同。

用戶平均停電次數(shù)——供電用戶在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)的平均停電次數(shù)，記作AITC－1，若不計(jì)系統(tǒng)電源不足限電時(shí)，則記作AITC－3，與系統(tǒng)平均停電頻率SAIFI含義相同。

通過以上可以看出，國(guó)內(nèi)外供電可靠性指標(biāo)體系基本一致。

2.3 國(guó)外高水平供電可靠性分析

新加坡、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家供電可靠性處于世界一流水平。這些地區(qū)供電公司原來是國(guó)家經(jīng)營(yíng)，現(xiàn)在仍然是大股東，政府對(duì)供電可靠性有很高的要求。供電公司投資成本被加入到供電成本中，由消費(fèi)者承擔(dān)。城市人口密集，單位線路受電量大，單位客戶受電量大，有利于降低供電成本。這些地區(qū)的大都市具備了達(dá)到極高供電可靠性的基本條件：很好的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)；主網(wǎng)保持 N－1、N－2甚至N－3；配網(wǎng)達(dá)到 N－1；基本能全電纜，受異常天氣影響小。

從電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行、管理角度分析國(guó)外供電可靠性水平高的主要原因：電網(wǎng)規(guī)劃與工程建設(shè)水平高、投入大；運(yùn)行水平較高，專業(yè)化分工明確；配網(wǎng)信息化達(dá)到高水準(zhǔn)及可靠性。

2.4 國(guó)內(nèi)供電可靠性的發(fā)展情況

我國(guó)電力建設(shè)中長(zhǎng)期存在“重發(fā)、輕供、不管用”的傾向，配電網(wǎng)投資在整個(gè)電力投資的比例遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平，對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、管理等方面重視不夠研究不多，使得配電網(wǎng)成為電網(wǎng)中最薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)可靠性成為我國(guó)供電可靠性方面的短板。

當(dāng)前，隨著我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快，分布式電源、微電網(wǎng)、智能用電、電動(dòng)汽車等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，配電網(wǎng)負(fù)荷快速增長(zhǎng)，其功能和形態(tài)也在發(fā)生顯著變化。這不僅對(duì)供電安全性、可靠性、適應(yīng)性的要求越來越高，也對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、接入管理、運(yùn)行檢修、安全協(xié)調(diào)控制等也提出了更高的要求。

2013年9月6日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》提出，將配電網(wǎng)發(fā)展納入城鄉(xiāng)整體規(guī)劃，進(jìn)一步加強(qiáng)城市配電網(wǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各電壓等級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展。

3 城市配電網(wǎng)供電可靠性提升策略

3.1 快速發(fā)展階段可靠性提升策略

在電網(wǎng)建設(shè)完善的過程中需要大量的投資及建設(shè)改造工程，這就勢(shì)必要帶來大量的預(yù)安排停電，在此階段提升管理水平，可靠性提升效果將會(huì)非常明顯。管理水平的提升是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，有一個(gè)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改善提高、穩(wěn)定固化的過程，因此，需及早實(shí)施管理措施。管理措施具有成本低、效果好、提升空間大的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)零投資高回報(bào)的可靠性收益。綜上，管理提升是可靠性快速提升階段的首選。

快速發(fā)展階段的可靠性提升策略：（1）夯實(shí)電網(wǎng)基礎(chǔ)：完善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備水平，提升電網(wǎng)備供裕度。（2）管、建兼顧，管理為重：在夯實(shí)電網(wǎng)基礎(chǔ)的同時(shí)，特別注意管理水平的提升。（3）變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，預(yù)防為主：轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以被動(dòng)搶修管理為主的配網(wǎng)管理模式，通過配合智能設(shè)備、信息化系統(tǒng)的應(yīng)用，主動(dòng)分析配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，評(píng)估電網(wǎng)的運(yùn)行水平，及早發(fā)現(xiàn)安全隱患，預(yù)防故障發(fā)生。（4）開展用戶不停電作業(yè)、狀態(tài)檢修、合環(huán)轉(zhuǎn)供電試點(diǎn)。

3.2 穩(wěn)定發(fā)展階段可靠性提升策略

供電可靠性穩(wěn)定發(fā)展階段特點(diǎn)：供電可靠性波動(dòng)較小、提升幅度減小、單位提升投資大。經(jīng)歷供電可靠性水平的快速發(fā)展階段，電網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)基本完成，管理也經(jīng)歷了總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改善提高的過程。

隨著電網(wǎng)的完善，管理水平的逐漸成熟，電網(wǎng)趨于固化、管理趨于固化，電網(wǎng)技術(shù)、管理提升空間逐漸減小，此階段繼續(xù)提升可靠性需要依靠可靠性新技術(shù)，全面推廣不停電作業(yè)、狀態(tài)檢修，提升電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化水平。

穩(wěn)定發(fā)展階段的可靠性提升策略：（1）電網(wǎng)固化、管理常態(tài)化：進(jìn)一步完善電網(wǎng)技術(shù)、管理水平，達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)目標(biāo)后，最終實(shí)施電網(wǎng)固化、管理常態(tài)化。（2）嚴(yán)格落實(shí)供電安全標(biāo)準(zhǔn)。（3）全面推廣不停電作業(yè)和狀態(tài)檢修：運(yùn)用可靠性新技術(shù)最大限度降低預(yù)安排停電影響。（4）提高電網(wǎng)自動(dòng)化、互動(dòng)化、信息化水平：實(shí)施配電自動(dòng)化，建立站所物聯(lián)及電纜物聯(lián)，提高自動(dòng)化、互動(dòng)化、信息化水平。

4 結(jié)語

通過上述分析可以看出，和世界發(fā)達(dá)城市供電可靠性水平相比，我國(guó)城市配電網(wǎng)供電可靠性水平差距顯著。目前我國(guó)城市配電網(wǎng)供電可靠性水平正處于快速發(fā)展階段，并向高可靠性階段邁進(jìn)。為縮小差距，提高我國(guó)城市配電網(wǎng)供電可靠性水平，本文提出了一些提升城市配電網(wǎng)供電可靠性的參考策略。此外，配電網(wǎng)供電可靠性的提升意味著巨額的投資，在提升過程中應(yīng)尋求供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的平衡，而不是一味地追求高可靠性。

［1］DL／T836—2012 供電系統(tǒng)用戶供電可靠性評(píng)價(jià)規(guī)程［S］

［2］藍(lán)毓俊.現(xiàn)代城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造［M］.中國(guó)電力出版社，2004

［3］宋云亭，張東霞，吳俊玲，等.國(guó)內(nèi)外城市配電網(wǎng)供電可靠性對(duì)比分析［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2008（23）

［4］王建旺，徐超，金正軍.電力系統(tǒng)配電網(wǎng)供電可靠性分析［J］.科技信息，2008（19）