基于配電網規劃與改造提升供電可靠性

冼鵬飛

摘? ?要：在整個電網中，配電網發揮了巨大的作用。配電網決定了電網的綜合運營情況，直接影響用戶用電的穩定性，關系到電力供應的水平，因此，需要提高配電網的可靠性。鑒于配電網供電的可靠性受到很多因素的影響，要注意結合現實情況規劃與改造配電網，文章就如何提高供電可靠性展開研究。

關鍵詞：配電網;規劃與改造;可靠性

配電網是電網的主要組成部分，其可靠性直接決定了用戶用電的安全性和可靠性。要想保證配電網供電的可靠性，需要有針對性地對配電網實施規劃與改造，以期提升供電水平，降低設備的損耗率，最大限度地提高配電網供電系統的工作效率。

1? ? 配電網的可靠性概述

1.1? 配電網供電可靠性的概念

配電網主要是分配電能，將電力資源不斷提供給各類電力用戶。配電網的可靠性是指為電力客戶系統提供電能，最大限度地保證電力客戶獲得高質量的電網電能。供電可靠性考核通常利用數字化方法計算供電可靠率。要想不間斷地為用戶供電，應根據供電可靠性設計配電網供電系統，從源頭上防止配電網發生供電問題。配電網供電可靠性不只保證運行中電力設備的可靠性，還在系統操作中保持了可靠性。

1.2? 影響配電網供電可靠性的因素

1.2.1? 供電硬件系統管理缺陷

（1）設備故障。這是影響正常供電的關鍵因素。發生設備故障的原因是長時間忽略更換電網設備，不注意對設備進行維護檢修，從而引發材質問題。（2）線路故障。線路故障屬于一種不可抗的、大量人為與自然災害造成的故障，例如雷擊、暴雨、暴雪等惡劣天氣或是人為造成的外力拉傷、過度拉扯。

1.2.2? 軟件系統不完善

（1）自動化系統存在缺陷，處理事故的水平不高;（2）配電網系統采取老化的模式，打破了運營與維護設備的平衡，造成在執行政策的過程中出現一定盲目性;（3）管理人員技術能力不足，無法發現和解決問題，在處理事故時機動能力不足，影響了供電的可靠性。

1.3? 配電網規劃與改造的必要性

在電力行業發展和電力體制改革的背景下，有必要強調配電網規劃和改造工作。首先，人們在日常生活會使用很多家用電器，這部分電器方便了人們的生活，也增大了電能的消耗。另外，我國社會經濟在發展過程中實現了商業和工業的可持續發展，如此必會增加配電網的負擔;其次，我國目前的配電網正處在改革開發環節，同時完成了配電網的改造建設。由于其設計起點不高，即便在發展中不斷改進，但基于經濟和技術水平的約束，配電網整體余量下降，不能達到經濟發展的要求。不僅如此，配電網的使用時間較長，增加了電力設備的老化概率，影響了電力系統運行的穩定性。因此，有必要對配電網進行規劃與改造。

2? ? 配電網規劃與改造的關鍵技術

2.1? 多級三段式過流保護所需的最小間距

假設圖1饋線可以完成n級三段式過流保護配合，當保護路徑上饋線導線類型與截面相同時，在饋線段末端到變電站10 kV母線的n級保護饋線長度由式（1）求得：

對第n級與第（n-1）級三段式過流保護的最小間距進行合理配置，即：

其中，r和x是單位長度電阻與代表電阻，β是第n級瞬間速斷保護級饋線線段的長度比例，Xs.max和Xs.min分別代表系統大小方式下的等效電阻。

2.2? 延時時間級差

變壓器低壓側開關在0.5 s整產生過流保護。饋線斷路器在這個時間內應用不同類型的操作機構，保護時間極差不相同，造成保護配合級數不一樣。

當前，配電網采取彈簧儲能操作機構作為饋線斷路器，將保護時間級差設定為250～300 ms，進一步實現兩級延時級差配合。永磁操作機構未來設計的饋線斷路器保護時間級差為150～200 ms，實現了三級延時級差配合。在具體應用中，若變電站變壓器低壓側開關的過流保護延遲時間超過0.6 s，可以適度增大保護時間級差，提升了級差配合的可靠性。

3? ? 配電網規劃與改造措施

3.1? 配電網規劃

3.1.1? 配電網網格化規劃

目前，各個行業普遍使用的模式為網格化管理，政府規劃實現方式為分區和組團。電力是國民經濟發展的主要動力，應當與政府保持相同的規劃理念。在推廣配電網網格化規劃時，迅速對基本單元即供電網格實現定位，以10 kV配電網構建目標網架。

3.1.2? 配電網規劃年限

嚴格規范配電網規劃年限，其明顯不同于主網規劃年限，具體是在細化配電網規劃的前提下，促使其減小所需能量。配電網規劃年限應與國民經濟發展總體規劃高度統一，科學劃分為兩種規劃年限，即近期與遠期。

近期規劃主要解決目前供電網格出現的問題，設計3年之內的改造與新建項目方案、5年之內的投資規模。遠期規劃應對長期負荷需求進行科學預測，定位配電網網格的目標網架，綜合掌握電網未來電源布局和線路規劃，為上級建設電網提供合理化建議，從而科學指導近期規劃。近期規劃緊密聯系遠期規劃，使網格內配電網有序轉化為遠期目標。

3.1.3? 配電網網架完善與配電網自動化

在電網整體規劃中，配電網規劃是一項非常關鍵的內容，是智能化和自動化建設電網的重點因素，在合理規劃與設計配電網的過程中，需要達到建設配電網的具體要求，徹底解決配電網連接主網出現的問題，進而保證配電的可靠性。同時，綜合負荷符合接入電源的需求，協調規劃配電網和主網，通過預測負荷、布置變電站科學規劃主網，以各種分布式電源介入管理電網，使其產生不同的服務能力，最終達到配電網負荷的要求。在設計和規劃配電網自動化通信系統時，全面改造配電網線路，也可以根據配電桿路和電力管道布置配電網。

3.2? 配電網改造

對于無法滿足配電網運行要求的設備，可以進行技術升級和改造。例如擴大容量、增加承載力等，從而提高配電網供電的水平，優化配送電力的途徑，嘗試使用損耗較低的設備。在改造部分無功設備時，設計一些無功補償設備，最大限度地提高配電網電壓的合格概率。基于配電網自動化目標，建立負荷管理和自動化操控體系;建立監測輸變電設備狀態的系統。

上述方法最大限度地提高了優化配電網結構的速度，保證配電網安全、優質和可靠的運行。根據國家經濟快速發展的趨勢，為達到居民對高品質生活的要求，有必要積極建設中壓配電網，優化配電網結構，減少配電網供電半徑，提高負荷轉供水平。

3.3? 提高配電網供電可靠性的方案

（1）對配電網的建設和改造技術建立統一的標準，科學規劃配電網線路，從而達到供電區域負荷密度要求。

（2）確定控制的具體標準，突出科學性與適用性，保證線路、配電變壓器裝接容量與開放容量高度統一。

（3）圍繞用電負荷中心科學改造配電網，從而達到縮短線路距離的目標，整體思考負荷增大與改變的原因，適當擴大配電架空線路導線的截面。

（4）注意替換一部分耗能較大的供電設備，減少電壓帶來的損失，提高電壓質量，高度關注線損管理工作。

（5）改革配電網設備技術，選擇節能、便于維護、自動化的設備。

4? ? 結語

在電網中，配電網建設形成了較大的規模，同時發揮了最大作用。其不僅影響了電力系統的供電效率，還決定了電能的質量，與供電的安全性和可靠性密切相關。所以，為了最大限度地保證供電的可靠性，將優質的電力服務提供給廣大用戶，有必要認真規劃與改造配電網。根據配電網類型，科學選擇規劃與改造的措施，提高管理水平，以保證供電的穩定性，方便人們順利推進生活與生產活動。

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