提升电力系统配电网可靠性分析

提升电力系统配电网可靠性分析

董雪松蔺慧楠

（国网河北省电力公司磁县供电分公司河北邯郸056500）

摘要：配电网作为电力系统的重要组成部分，其可靠性直接关系着用户的安全使用和使用质量，因此，电力系统可靠性一直备受人们关注。本文通过对影响供电系统的供电可靠性因素进行分析，提出了有效的应对措施，提升监控供电系统供电的可靠性的能力，为供电企业发展提供了借鉴。

关键词：电力系统；配电网；可靠性；提升；分析

电力系统供电可靠性的提高，是一个系统性较强的问题，期间所涉及到的相关电力产业的整个体系，不可以单独的抓某一个部门或是环节。我们应该从系统观点进行出发，务必得从实际进行出发，采取一系列行之有效的措施。本文笔者根据经验对影响配电网可靠性几方面因素进行分析及提出相关解决措施与方法。

1电力系统可靠性的评价

电力系统的可靠性通过一系列概率性指标体现。常用的指标分为以下几类：概率指标、频率指标、持续时间指标和期望值指标。可靠性分析要以故障为中心，这些概率性指标往往是以故障对电力用户造成不良后果的概率、频率、持续时间、故障引起的期望电力损失及期望电能量损失来衡量，不同的子系统可以有不同的可靠性指标。可靠性指标评价一般可分为两种。一种是绝对可靠性评定，另一种是相对可靠性分析。决定可靠性评定是指可靠性指标一经确定并规定了适当的标准值（有可能时）之后，即可与计算值进行比较，对设备或系统的可靠性做出评定，但这种处理方法要求原始数据和计算方法充分精确，而由于建立可靠性模型时提出的假设与采用的计算方法等因素的影响，计算出的可靠性指标值往往不尽相同，难以进行决定可靠性评定；而相对可靠性分析是指将不同设计方案的可靠性指标的计算值进行相对比较以决定方案的优劣，就是说，可采用相同的建模假设和相同的计算方法来进行可靠性评估，并可通过相对可靠性分析发现系统设计中的薄弱环节，确定提高可靠性的措施，相对可靠性分析现已广泛应用于电力工程实践中。

2供电可靠性的影响因素分析

在供电企业中，影响供电可靠性的常见因素，主要有以下三个方面：用户的密度及分布，非故障停电，线路故障率以及故障修复时间。用户密度表示为每单位长度所接的用户的数量。由于我国地域发展不平衡，及城乡差别很大，造成各地的用户负荷不同，故此各回线路上所接用的用户数量通常各不相同。为了平衡接线方式对供电可靠性造成的影响，可以采取平均密度的方式。对于同一种接线方式，遵照现行供电可靠性指标规定，由于用户分布情况为不同，则需要采取不同的配电质量服务指标来平衡。根据对所接用户分布模式进行分析，大部分用户一般分布在线路前端，则对线路的中、后段故障，则可通过分段断路器来隔离，故此前端线路仍可保证恢复运行供电。造成非故障停电的因素主要包括对35kV及以上的输变电线路或变电站进行检修、改造、预试和配电网改造和检修。当存在35kV及以上的输变电线路，架设跨越时，要求配电网与其配合停停止供电。并且当变电所发生主变超载、设备需改造检修时，也都会造成不同时间的配电网停电。又因绝大多数配电网都长期在露天下运行，极易引发线路的故障。造成线路故障，通常是因为绝缘损坏、自然劣化、雷害等因素造成。绝缘损坏通常就是指高空落物、树木等跟线路的安全距离不达标准，而造成的故障，通常与线路所处的沿途地理环境有密切关系，绝缘损坏率通常与线路长度成正比关系。自然劣化引起的故障通常跟线路材料及设备有密切关系，对于同一种类材料及设备，自然老化率通常和线路长度成为正比关系。雷害所导致的故障通常跟避雷器的安装及故障有关，雷害故障率通常与避雷器自身故障率成正比关系，而与避雷器的安装情况成反比关系。

3提高配电网可靠性的措施与方法

3.1配电网络架构优化与改造

首先，推进电网改造时，既要立足当下，又要面向未来。在满足“N-1”准则与合理化变压器容载比的基础上，继续增加配网电源点，选择与区域特征相符的接线模式，以环网供电的方式增加电力系统的转供电能力，实现电网布局的科学化。其次，要逐步提高线路的绝缘化程度。伴随各区域经济的蓬勃发展及电力负荷密度的增加，在架空线路通道受阻的状况下，可以通过增大导线截面、降低线路负载率的方法来解决区域经济中心高负荷配网供电可靠性的问题，再则，要合理选择线路断路器位置。根据电力负荷分布情况，在电网主干线上装设2～3台的断路器或在大支线首端进行安装，当进行检修或出现故障时，可以最大限度地缩小停电范围。并且，要建立断路器定值档案，一旦线路负荷增加，就应及时调整。最后，要提高电网电缆化率。在供电量比较大的区可以采用故障率低的电缆线路，并配置多个电源来降低电力故障发生率。

3.2设备的技术改进，提高整体水平

架空线路与电缆线路的选用对于配电网的稳定性有着很重要的作用。架空线路及电缆线路导线截面积应选择适当，同时应考虑事故情况下与相邻线路的互供能力，可适当加大配电网主干线路的导线截面积。只有在有一定限制（比如城市美观等限制）下才选择地下电缆。采用SF6断路器和真空断路器有助于增强电网供电的可靠性。SF6气体有优异的绝缘和灭弧能力。不仅适于频繁操作，同时也延长了检修周期，且SF6断路器事故率低，有助于提高可靠性。真空断路器触头和灭弧系统结构简单，且主触头无需维修，寿命长，可以缩短用户的停电时间，从而提高供电可靠性。避雷器的应用，对配电网设备防止雷电冲击有着直接的影响。氧化锌避雷器具有保护特性好、通流能力大、结构简单、寿命长、维护简便等优点，能对配电网提供最佳的保护。

3.3采用新技术，提高设备处理能力

为全面获取配电设备的实时状态信息，加快故障配电线路查找和恢复速度。建立起由数据采集与监视控制系统SCADA、生产管理系统PMS、电网地理信息系统GIS等系统组成的配电网故障解决方案，将电网运行数据、实时数据、电网接线图结合到一起，实时监测配电网运行状态、设备健康状况、负荷情况等信息，通过覆盖如线路、变压器等相对独立的设备，实现不依赖主站在当地完成故障数据的采集和处理，记录故障数据，为调度人员提供最优恢复方案，实现隔离故障点、备用电源自动投运等自动控制功能。

结束语

近些年我国经济进入高速发展期，电能作为目前最为清洁的能源，已经成为社会的根基，现在的生活生产都已经离不开电能，从现代化的农业到交通运输，以及国防技术和工业都不可能离开电能的支持。配电网处于整个电力系统的末端，配电网的可靠性直接影响到用户的使用。长期以来配电系统的可靠性都备受关注，为了更好地保证配电网的可靠性，很多国家都在研究配电网的评估模型。

参考文献：

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