配電網可靠性評估及網絡改善分析

敬永紅

摘要：隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，我國的電力企業得到了飛速發展，與此同時，人們對供電質量的要求也越來越高。因此，電力企業必須對配網運行可靠性的進行評估，并制訂合理的應對措施，不斷提高配網供電的可靠性，確保配網安全、穩定、可靠的運行，從而促進電力企業快速發展。

關鍵詞：電力配網；運行；可靠性

引言

配網是連接供電企業和用戶的主要環節，配網供電的可靠性是衡量供電企業對客戶持續供電能力的重要指標。配網的可靠性不僅對供電企業的社會效益和經濟效益有很大的影響，還能體現供電企業的服務水平。在競爭激烈的市場經濟背景下，增強配網運行的可靠性是提高供電企業市場競爭的重要手段。

1.配電網可靠性評估

配網可靠性涵蓋了用戶和配網的基礎數據、停電用戶及事件的運行數據等內容，反映了由各種停電需求共同影響所產生的配網可靠性水平。建立配網可靠性評估體系可以從技術、組織和管理上明確配網可靠性評估的策略、流程和方法，從而為形成以年度為周期的可靠性評估良性循環奠定了堅實的基礎。配電網可靠性評估方法主要有：

1.1主要方法

雖然DL/T 836-2012給出了數量眾多的配網可靠性評價指標與計算公式，但由于配網結構非常復雜，要準確而快速地對其進行評估卻非易事，目前對配網可靠性評估計算主要采用蒙托卡洛模擬法和解析法兩類方法。蒙托卡洛模擬法以概率統計學基礎建立數學模型，再通過抽樣試驗計算出配網可靠性統計指標，這種方法雖然可以適應各種復雜的系統，但計算精度較差，而且需要花費較多時間才能出結果。

解析法是將電力系統簡化為元件，并建立配網可靠性數學模型，再通過數值求解。解析法可再細分為狀態空間法和網絡簡化法兩大類。狀態空間法意即以狀態和操作符為基礎建立空間問題求解的方法，這種方法計算精度高，但計算大系統較困難，目前主要在美、加等國使用。網絡簡化法中包括了故障模式與后果分析法、網絡等值法、最小路法、最小割集法、故障遍歷法、網絡分塊法、饋線分區法等多種方法。上述方法各有優劣，近年來研究人員不斷探索研究，提出了不少改進的方法。

1.2數據收集

配電網由配電線路、配電設備和用戶設備所組成，這些線路和設備可看成系統和元件，例如配電系統與配電變壓器、架空線路、電纜線路、母線、斷路器、隔離開關、聯絡開關和分段開關等元件，其中大部分元件為可修復元件。這些元件的數據包括設備可靠性基礎數據、計劃停運數據以及空間位置關系數據。設備可靠性基礎數據是指來自可靠性管理系統的各類設備故障檢修數據，例如故障停運率、計劃停運率、故障修復時間、計劃檢修時間等。計劃停運數據是指可能造成停電的各種計劃性數據，例如基建計劃、改造計劃、業擴計劃、大修計劃等數據。空間位置關系數據主要來自配網GIS管理數據庫，還要結合AutoCAD電網接線圖和手工圖形建模方式才能得到可靠性計算所需的空間位置關系數據。

1.3建模方法

解析法將系統與元件的關系以數學模型表達，并將可靠性分析指標以公式描述，這樣就能通過嚴格的數學關系對配電系統的可靠性進行周密分析。元件建模一般采用三狀態模型。三狀態即指正常運行狀態、計劃檢修狀態和故障修復狀態。其中正常運行狀態可以分別與故障修復狀態和計劃檢修狀態之間相互轉化，例如從正常運行狀態到故障修復狀態可以確定故障率，從故障修復狀態到正常運行狀態確定故障修復率；正常運行狀態與計劃檢修狀態之間亦然，可確定計劃檢修率和計劃修復率。

2.配電網可靠性改善措施分析

在配網供電系統運行過程中，如果配網的可靠性不強，供電時就很有可能發生用電安全事故，對用戶的生命安全造成嚴重的威脅，同時，還有可能對供電設備的正常運行造成嚴重影響，進而對整個配網系統的安全造成影響，甚至會造成電氣火災事故。因此，需要對配電網可靠性進行改善和優化。

2.1優化配網系統結構

要確保電網運行安全，使得電力配網結構規劃科學合理，首先要完善電力配網設計。（1）電力負荷是電力配網結構的重要組成部分，為了防止由于電力配網設計不科學，導致電力負荷的轉移，引發電力負荷的轉攻，從而產生制約，可以利用當地用電的歷史數據，預測電力負荷，完善電力配網設計，同時根據城市發展的總體布局、產業的發展狀況，結合未來的發展趨勢，做出科學合理的電力配網設計，增強配電能力，更好地確保電力配網的可靠性。（1）改善電網結構。建立雙回路供電、環形回路供電及多分割多聯絡的網格結構。逐步實現環網手拉手供電，供電半徑要合理，供電負荷符合技術水平；（2）進行配網自動化的改造。加快配網自動化的改造，更換老舊設備，在老開關站進行綜合自動化改造，在終端配電房增加狀態監測及數據采集等功能，實現自動監測、故障上報、判斷故障、隔離故障、自愈以及根據負荷的實時進行負荷調整、轉移等功能，減少停電時間，同時大量推進狀態檢修、在線監測、紅外測溫等方法，實現對停電的科學管理。

2.2大力運用新技術新裝備

（1）合理選擇配電網的設備，積極采用新設備，如安裝放電夾、真空斷路器、全絕緣充氣式金屬封閉開關設備、固體絕緣真空負荷開關等，減少因設備質量問題造成的停電。此外，還要選擇匹配性能好的配電設備，既滿足使用要求，又能合理發揮設備的功用。（2）加強設備維修管理。要想提升電力配網的維修管理水平，不僅要做好電力配網帶電維修和突發事件處理工作，還應制定合理的檢修項目及科學的修檢時間，并且及時進行電氣設備狀態檢修，模擬停電故障進行解決，增加通信聯絡方式，組織電力網配工作人員定期進行參觀學習，提高工作人員的工作素質。如果條件允許，可以引進機電一體化設備進行在線監測，當設備出現問題時，可以及時解決問題，從而做好設備維修工作。同時做設備的檢修試驗，積累設備的運行數據，進行數據分析，排除可能存在的隱患，保證設備可以安全、穩定的運行

2.3加強配網運行與維護管理

（1）要加強對配網線路設備的巡視工作，定期對線路臺區范圍內的一些障礙物進行清除，定時定點對避雷器和絕緣瓷瓶等設備實施檢測，以免由于設備故障而導致停電現象發生，最終全面提高配網系統安全管理工作的技術水平。除上述工作以外，電力企業還需加強自身服務水平，一旦出現事故報修情況，時刻確保電力中心有人值班，并保證事故發生后搶修工作的及時性和準確性，盡可能地減少故障導致的停電時間。（2）針對新設備使用過程中的一些新操作、新技術，需事前進行技術交底工作，以確保設備利用效率得到有效提高，實際操作過程中，員工應優先考慮架空絕緣導線、架空電纜和地埋電纜等方式供電，并最大化地降低操作階段故障可能發生的概率。（3）應大力加強對未級漏電、總保護器安裝維護的管理工作，盡可能避免因單臺配變或單個用戶故障原因導致的主線停電情況，如發生類似事故，應在第一時間采取恰當措施，以減少可能停電的地區范圍。（4）還應高度重視變壓器、線路的狀態檢修工作，在滿足實際需要之余，延長變壓器、線路的檢修周期，最大程度上避免因年檢過程中突發的停電事故。此外，我們還應在確保電力安全運行的情況下，適當地開展帶電作業。

結束語：

提升配網可靠性是一項系統工程，要積極采用新設備，增強對配網運行的維護和管理力度，加大配網建設力度，從多個方面進行努力落實才能獲得實效。供電企業在不斷提升配網運行的可靠性，不僅可以給用戶提供高標準服務，也給企業創造更多的社會效益與經濟效益。

參考文獻：

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