影響配電網供電可靠性的因素及原因分析

林恒

摘要：我國的配電網供電可靠性研究相比其他發達國家來說起步較晚，仍處于發展初期。而今國民經濟的發展和人民物質文化生活水平的提高都受到建設和改造配電網工作的直接影響，所以應通過運用合理的管理手段和技術方法，降低對供電可靠性的影響，以達到向用戶提供經濟、可靠、優質的電能的目的。

關鍵詞：配電網；供電可靠性；供電企業；供電可行性；定量評估 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2015）34-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.068

隨著社會經濟技術的進步，配電網可靠性所占的比例也越來越大。在現階段，由于考核供電企業安全生產文明雙達標的基本指標是供電可行性和供電可靠性。因此，應立足于我國配電網絡系統的現狀，及時預見經常發生的故障，分析其原因，并找尋解決問題的方法，保證長時間的供電來提高供電可靠性，而這將在高速發展的現在越來越受到電力企業和電力客戶的青睞。

1 配電網可靠性的基本概念及內容

配電網可靠性是配電網按可承受的質量準則和所需數量不間斷地向電力用戶提供電力和電量的能力的量度。其發展嚴重影響著我國社會經濟的發展水平。

配電網具有元件繁多、結構復雜的特征，因此準確有效地進行可靠性評估十分重要。

在對配電網可靠性進行定量評估時，要首先規定問題的定量指標，這些定量指標要易為人們接受，且便于在系統間進行比較。定量指標的合理性可以為人們提供大量有用的信息，為提高供電可靠性作為依據。

提高配電網的可靠性的內容：（1）設備自身的可靠性。泛指構成配電系統的元件處于完好的正常狀態，能夠充分發揮自身的功能，并且具有較高的可靠性；（2）配電系統的可靠性。是指有效地利用具有相當的可靠性水平的配電網元件，將諸多元件按照最合理、高效的組合方式組合，并使之運行。系統的可靠性還應當包括其可維護程度；（3）運營的可靠性。系統具有自動處理的能力，并能夠向用戶可靠供電，在方便用戶用電的同時，還不斷提升自身的運行處理能力。

2 影響供電可靠性的因素

2.1 故障發生率與修復時間

長期暴露于外，并且具有點密、線長、面域大的特點的配電網在運行中經常發生跳閘事故，極大地降低了供電的可靠性。在維修、替換等方面給供電企業造成了較大的經濟損失，還給居民正常生活造成了影響。線路的強度不夠、安全的距離較近、自然地老化等問題都無形中加大了故障出現的概率。

2.2 網絡架構的不合理

由于我國地勢較復雜，許多配電網的網絡結構設計得不合理，系統一發生故障時就會導致停電事故發生，達不到相應的安全指標。在配電網運行中，主接線的形式不同，會造成大修、調試、故障檢查的停電時應及時保證長時間和大面停電的不同，因此，在受端系統內發生任一嚴重故障時，配電網應保證系統穩定，快速解決問題，并對故障點進行及時的隔離，對電網進行重新分配，不僅可以大大節省故障的排除時間，同時能夠極大地減小停電事故的影響范圍，對提高配電網可靠性具有重要的意義。加快配電網改造，防止過電壓事故大面積再生，可使配電網安全有效地運行。

3 提高配電網可靠性的方法

一般說來，提高配電網可靠性有兩種方法：首先是改造配電網設施的硬件力度要增大，其中分布式電源的應用較多；其次是軟件改進，評估算法和控制算法這兩方面需要加強改進。

3.1 利用分布式電源提高配電網可靠性

分布式發電系統一般是指靠近用戶現場或者用戶現場配置的小型發電機組來滿足用戶的需求。它不僅可以獨立于公共電網直接為少量用戶提供電能，還可將其接入配電網絡，與公共電網共同為用戶提供電能，支持現存配電網的經濟運行。這些小的機組主要燃料有風能、光能、太陽能等可再生資源。保護了環境，節約了自然資源，為我們的生活創造更好的環境。

在配電網中運用分布式電源有兩個主要原因：（1）為了提供備用給重要負荷或為加速擴大的負荷提供電源；（2）改善配電網的可靠性。運用分布式電源在配電網中來提高配電網可靠性，將來分布式配網的成長目標將是形成分布式的配電網系統。

接入配電網中的分布式電源系統使得其構造和運行方式發生了一定改變，加上具有很多與傳統發電站和配電變電站不同的自身特點，有許多的不適應性，由此所造成的問題較多。因此在分布式電源所帶來的影響下，有必要尋找一種新的配電網可靠性模型和方法。

在分布式電源影響下，尋找出了一種配電網可靠性評估方法，該方法在考慮接入分布式電源后配電網呈現出了一些特性，比如電源發電燃料的變化、形成孤島概率、設備的故障以及負荷需求的變化等。在進行最后的可靠性評估時，采用該方法對接入分布式電源的配電饋線進行分析，最后的成果表明在分布式電源的接入后使得負荷點的可靠性水平得到了很大的提高，特別明顯的表現在對靠近分布式電源安裝處和饋電線路末端的負荷點。

3.2 利用優化算法提高配電網可靠性

3.2.1 基于貝葉斯網絡的配電網可靠性評估法。運用此法對電力系統進行可靠性評估，能夠很好地表達出不確定的信息，不但能計算出電力系統的可靠性指標，而且能方便地預測出電力系統將要發生的故障，及時有效地解決問題，從而解決了電力系統傳統可靠性評估方法的缺點與漏洞。與在安全系統工程中經常運用的FTA（故障樹分析法）有異曲同工之效。

3.2.2 配電網的模糊可靠性評估算法。該法可以較好地考慮許多模糊性不確定因素的影響，是一種定性與定量相結合的方法，它包括粗糙集、區間法、歸屬函數等方法。該算法能夠考慮在眾多不確定因素中進行評估，其結果可信度很高，具有一定的實用性和較大眾的適用性。綜合應用數理統計與模糊集合論，提出模糊可靠性評估方法，總結出模糊不確定的指標，并結合算例及Monte Carlo模擬法驗證明該法的正確性。

3.2.3 混合法?；旌戏ㄊ敲商乜迥M法和解析法的巧妙結合。解析法是指得到的平均值的指標，而蒙特卡洛法基本思想是隨機模擬系統的狀態轉移過程，通過此法可以提高模擬效率，減少模擬統計量的方差，提高模擬實驗的準確度。

3.2.4 人工智能方法。人工智能法是一種高精度分析方法，它不僅可以處理由于過負荷故障引起的系統結構改變，還可以解決多個斷路器同時跳開的問題。它只需要一個可靠性測試系統就可以進行可靠性分析，從而體現其有效性。以上問題，數學模型均為非線性模型。該算法能同時對n個目標的問題進行深度優化。因此，適用于大型配電系統可靠性評估。人工智能方法是新發展起來的計算機應用技術，在我國的配電網系統中有著廣闊的發展前景。

4 結語

配電網是電力系統的重要環節，其發展在一定程度上影響了我國人民生活水平及國民經濟的飛速發展。就目前來看，我國的配電網安全可靠性遠遠不如國外的配電網發展水平，針對以上問題，要從根本上縮小這種差距，加大對電網系統的改造和設備投資力度，提高電網的安全可靠性，從而減少停電損失，滿足用戶需求。

參考文獻

[1] 陳文高.配電系統可靠性實用基礎[M].北京：中國電力出版社，1998.

[2] 劉立.配電網經濟性和可靠性的綜合評估[D].浙江大學，2007.

（責任編輯：蔣建華）