城市配電網結構評估及其供電可靠性提升措施探究

李澤雄

摘要：提高供電可靠性、提升供電服務水平是供電企業經營發展的一大目標，只有安全可靠的供電才能為客戶提供滿意的服務，從而推動電力經濟的發展。文章分析了某市的配網結構，并探究了提升供電可靠性的措施。

關鍵詞：城市配電網；配網結構評估；供電可靠性；提升措施；供電服務水平 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2016）17-0032-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.014

供電可靠性是對供電服務水平的集中反映，也是評價供電企業經營、發展的一大標準。提升供電可靠性需要從多方面做起，既要優化調整配網結構，又要加強停電計劃管理，更重要的是要做好配網建設工作。

1 城市供電可靠性評估

1.1 配網結構評估

南方某市配置50個110kV變電站，90臺變壓器，變電容量總體達到3942.5MVA，該城市變電站的容載比大概達到2.0。2015年，該市負荷急劇攀升，市區內110kV變電站容載比為1.55。城市中配網線路負荷較大，亟待對變電站點的分配與設置進行規劃調整。

到2015年中期，該市配網線路總計達到402條，其中環網線路所占比例達到87.40%，其中達到N-1標準的線路：255條，達標率達到63.43%。配網整體構造依然較弱，尚未發揮轉供電功能，影響了供電的可靠性。該市環網分布如表1所示：

該市負荷并非均衡分布，其中存在大概14.70%的空載線路，過載線路達到11.50%。該城市的環網線路多采用手拉手的結構模式，同時，積極控制其負載率，使其達到N-1的要求，其中要重點對高于60%負載率的線路實施優化改造。

同時根據調查發現，整個市區供電范圍內，出現了多用戶共用同一線路的情況，達到每條線路18個用戶的狀態，其中有多條線路的共用用戶達到30戶以上。由于單條線路用戶數量超標，很可能發生線路過載問題，從而提升故障發生率。

1.2 配網運行分析

配網安全運行的關鍵是要計劃停電，該市區的停電戶數與停電時間在逐年減少，這意味著該城市在配網停電管理工作中有所收獲。然而在故障停電狀態下，停電時戶數與持續時間卻都在上升，這意味著隨著城市配網建設擴大，線路增加，線路故障查找不善，從而使得故障無法高效被隔離，電纜故障定位與查找能力亟待優化發展。故障停電指標如表2所示：

1.3 計劃停電狀況

截至2015年6月，該城市計劃停電執行498項，實現440項，成功率達到88.5%，意味著多數停電都能按照計劃實施，除了個別突如其來的外界因素的影響，例如天氣驟變、工程建設等。由于用戶接電工程相對復雜、難以掌控，無法進行有效規劃，對于這一問題最關鍵是要做好用戶接電工程的管理與控制工作，要事先深入分析用戶的具體用電特點，從而為計劃停電提供參照。

1.4 帶電作業狀態分析

該城市帶電作業按照一定標準執行，表3展示出了相關標準，截至2015年中期，該城市帶電作業范圍擴大，總項目達到394，增長比例達到15.9%，控制了用戶停電時間，保證了供電的安全性與可靠性。由此可見，帶電作業能力有所提升，有效確保了安全供電，提高了供電的可靠性。帶電作業情況如表3所示：

2 供電可靠性提升策略分析

2.1 優化整頓配網結構

通過分析過去幾年的停電故障以及供電服務狀態，能夠得出在維持現有的運營與管理狀態下，配網結構會極大地影響供電安全性，關系到供電服務水平。經過深入分析得出：由于達不到N'-1要求以及各段線路服務用戶較多，會加劇供電損失，對此最為有效的方法就是：提高配網N-1通過率，并增設分段斷路器，利用斷路器來科學分段，以此來控制停電戶數。同時也要增加中心城區變電站的布點，重視中壓網絡的規劃與建設，減輕主變壓器載荷，防止過載現象出現，維持線路負荷平衡、穩定，加大變電站各項配套設施的規劃力度，提高配網工程建設水平，健全環網結構，使其達到100%，提高負荷轉移率。

優化配網接線方式，達到接線簡單、安全、靈活的目標，根據實際的負荷大小來科學調整負荷的沿線分布模式。可以選擇環網供電結構，故障發生時，確保線路能及時轉供電。將聯絡開關配置于高容量線路末尾，并控制供電半徑，通過調整主線與支線長度的比例，來優化網架結構。

采用10kV配網閉環運轉的方法，可以選定市中心，實施10kV雙回路系統閉環運轉制度，從而最大程度控制停電戶數，確保安全供電。

此外，要優化0.4kV低壓配網系統，利用監測設備監督配變負荷、功率因數等或者選擇聯絡供電模式。

2.2 提高配網系統自動化水平

自動化技術是現代新型技術，將其應用于配網工程，能夠有效提升配網自動化建設水平，從而提高配網運行效率，擴大某一地域范圍內配網自動化覆蓋范圍，引進新型智能化監測設備，例如：故障定位儀等，發揮對配網故障的自動化監測功能。定期檢查各項設備的運行狀態、運轉情況，要及時更新故障性設備，提高配網自動化水平，使配網系統中的關鍵點列為重點監測對象，建立起同自動化系統之間的聯系，從而達到系統故障的及時反饋，高效隔離并及時解除故障。

電氣設備安全、高效運行的有效保障是做好檢修工作，對設備運行狀態進行檢修與試驗，其中要重視環網柜運行狀態、電纜分接箱局部放電測試、接頭測溫類似等的檢測工作。

配網主站的自動化設計是重點，是支持配網運行、調度、管理等的工具，主站的自動化設計要遵循規范化與開放化并行的原則，在發揮配網運行監控、配電仿真等基礎作用的同時，重點開發配網的智能化功能。

2.3 實施計劃停電

供電企業應該實施科學的停電計劃，加大計劃停電實施力度，有計劃地制定停電時間、日程安排，依照計劃時間表來規劃停電范圍，保證及時復電。要編制一套科學的年度停電計劃，其中要合理規劃停電月份、均衡分配停電時間，防止出現大規模、長時間停電現象，達到全年停電平衡的目的。

2.4 重視故障定位與處理

2.4.1 選擇正確的查找方法，提高故障處理效率。科學合理地安裝故障定位儀，發揮其定位功能，對應形成故障查找的科學方法，重點針對故障頻發、供電范圍較大、服務客戶較多的線路進行故障定位與查找，以此來控制故障查找工作效率。

2.4.2 加大教育力度，防范故障發生。從用電客戶環節入手，編制一套系統的用戶外部線路檔案，實現“看門狗”故障隔離功能的發揮，安裝自動化開關，并有效發揮其自動化功能，確保其同變電站開關有效配合、同步協作，有效隔離故障。

2.4.3 加大電力設備保護。電力設備能否安全運行關系到整個配網系統的安全，必須加大對電力設備的保護力度，及時檢查相關設備的運行情況，防范外力

破壞。

3 結語

配網結構直接影響著供電服務質量，只有積極優化配網結構，提高環網覆蓋率，最大程度實現自動轉供電，才能有效控制用戶停電規模和時間。同時，也要發展帶電作業技術，引入自動化技術，推動配網系統的自動化發展，全面提升配網運行水平和質量。

參考文獻

[1] 郭永基.電力系統可靠性分析[M].北京：清華大學出版社，2003.

[2] 陳文高.配電系統可靠性實用基礎[M].北京：中國電力出版社，1989.

（責任編輯：蔣建華）