电力供配电系统运行可靠性与安全性分析-中国期刊网

首页 > 《中国电业》 > 2021年5期 > 电力供配电系统运行可靠性与安全性分析

（整期优先）网络出版时间：2021-05-26

作者: 王雪

经济管理 >产业经济

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电力供配电系统运行可靠性与安全性分析

王雪

北京创安利市政建设（集团）有限责任公司 100015

摘要：在电力系统的运行中出现电力故障不可避免,要对电力系统运行的可靠性等方面进行研究和分析。

关键词：电力供配电系统 ; 运行; 可靠性; 安全性;

1 配电系统的运行维护技术研究

1.1 配电系统运行维护时的技术要求

配电系统要求对网络进行实时监控，以减少发生故障的风险，工作人员定期执行一系列检查和维护任务。通常，它分为两类：周期性维护和特殊性服务。第一，周期性维护：每日手动检查和维护，每周手动检查和维护，每月定期检查和维护。此外，任何维护都最少需要2人。第二，特殊性维护：高温期检查和维护，这是针对特殊事件的检查和维护，例如暴风雨后的检查和维护等。上述服务与IoT技术配合使用，可以单独连接巡逻设备，以实时跟踪设备信息的状态，提供预警设备，并响应错误。应该使用基本成本控制，可以使用一般法律及时消除隐藏的威胁。我们提倡以下操作原则，以实现智能网络的运行和维护。（1）聘请合格的专家对配电系统数据进行大规模分析，并根据测试结果调整检查和维护频率。（2）探索和验证任务有望在特定时间对网络的配电设施进行实时监控和粮食监控、协调、维护和测试网络配电系统的集中管理，及时发现故障，并便于随后对配电网络进行检查。（3）如果在检查和维护过程中出现重大故障或潜在风险，则应将该区域自动集成到高级别管理环境中，直到消除潜在风险为止，评估大数据技术的使用。

1.2 配电系统运行维护的需求分析

第一，建立智能配电系统的设备评估体系：配电网的所有类型的信息数据（例如电压水平、临界负载水平、其他状况等），都通过对大型数据的综合分析和处理以及对互联网设备感知和分布水平的独立分析来收集。监理自己的分析和收集标准、分类的分析和评估标准，保证长期实现可靠、可接受和有效的端点。同时，有必要为不同的仪器创建各种分析方法，将新旧仪器分开，简化管理，充分利用资源，以实现针对每种目的的有效操作和维护方法。

第二，细分运维方式：目前的分布设施广泛，地形复杂。为了解决这个问题，有必要将操作和维护程序分为一般操作和维护以及详细的操作和维护。一般运行和维护包括通过网络通信系统监视设备的基本状况以及设备的一般数据。而详细的操作和维护则为：在特定条件下，对设备进行详细的分析，深入了解设备，管理隐患中心，消除隐患，以确保快速有效地进行操作和维护。

第三，优化运维内容：配电系统分析和组织运行和维护的结果，优化结果，执行高级的多功能管理，并使用合理的资源，以定性定量方式管理设备。

第四，高效的运维工作：（1），对配电系统进行大规模数据分析，优化运维结果，收集测试结果，收集有关未来分销、维护和运营的信息，并提供问答环节；（2）对测试结果进行分析和评估，并分析各种评估管理系统，以更好地导航施工、运营和维护阶段；（3）智能计算机基于计算机，但需要基本的日常操作。包括检查日常设置、检查操作系统是否正常运行等，以直接发出所需信号。这被视为无源设备（连接到网络传输系统的应用程序），通过分发站点上的即时报告、实时记录和实时反馈，以提高工作效率；（4）对于智能配电系统，操作应简单直观，可以使服务和维护人员的工作变得更加简单，管理起来并不困难。

2 电力系统运行可靠性

2.1 可靠性分析

电力系统可靠性主要是指电力在预定的基础上,各个设备和系统都能够正常运行,其衡量标准主要看可靠度,越高说明电力系统出现故障的可能越小,且维修所用的费用也相对较低,系统的可用时间较长。供配电系统的可靠性主要由其属性决定,而供配电系统的属性是由系统的接地方式、主接线方式,运行方式以及测量、监控及保护方式组成,通过四种方式配合运行决定了供配电系统的安全性、可靠性、整体性和合理性。对于电力系统的可靠性进行估计可更好地完善电力系统运行,对于电力设备的操作情况也起到一定促进作用。对于电力系统的可靠性主要可从充裕性和安全性等方面分析。充裕性:也被称为电力系统静态可靠性,是在保持用户供电需求基础上,系统计划或是非计划停运的合理期望值。这一概念的提出可满足用户电力和电能的确定性指标要求。安全性:是对于电力系统所承受的干扰,干扰因素主要有电力系统的短路及意外损坏等,这种性能也被称为电力系统动态可靠性。电力系统的安全性在电力系统的运行中起到巨大作用,几乎决定着整个电力系统的运行。进行电力系统确定性质保的计算和估测时通常采用安全性来进行表示,其中需严格按照相应的标准来进行。其他安全指标:电力系统的充裕性和安全性通常用在不同的方面,其中在对电力计划可靠性进行评估时需考虑到充裕性标准,对电网进行规划和运行管理时则采用安全性指标。此外还有很多指标需要考虑,如概率、可用性、频率以及持续时间等。这些指标是从不同方面进行描述的,但每一个指标都是在某一方面存在着优越性,优缺点兼顾[

2]。

2.2 可靠性任务

主要表现为:具体分析与累积电力系统元器件在实际运行过程中生成的相关数据,之后根据这些数据来对系统各个元件的可靠性进行综合分析;对电力系统可靠性模型进行解析与模拟,在模拟过程中对电力系统是否能够在规定时间内完成相关工作指标进行观察,在模拟完成之后再计算分析相关数据,从而得到某些现象能够发生的可能性,对系统进行进一步的优化,使其可靠性得以提高;需对电力系统运行可靠性控制的辅助模块进行具体考察,从而做出更加准确的决策,进而使整个电力系统的持续稳定运行得以保证。

3 供配电系统可靠性的常用分析方法

3.1 模拟法

主要指蒙特卡罗模拟法,其使用不受系统规模限制,有灵活的特点,但同时也存在精度不足、耗时较长的缺点,在发、输电组合系统的可靠性分析中使用广泛。基本思想是[3]:元件出厂参数具有较高的可靠性,蒙特卡罗法就是以此为基础建立概率模型,通过抽样实验方式随机模拟可能出现的状态,然后再利用数理统计方法进行求解,得到配电系统的可靠性指标。这种方法方法需要计算的只是模拟元件对配电系统中各个负荷点的影响,因此系统的规模通常不会影响蒙特卡罗法的计算量,常被用于一些规模较大、复杂的供配电系统的可靠性分析中。在使用时该方法还能给出可靠性指标的概率分布,唯一的缺点就是需消耗较长时间。

3.2 解析法

最小割集法。是在最小路法的基础上形成基本最小路和辅助最小路的概念。其基本思想是一个最小割集在切断所有基本最小路的同时也必将切断所有辅助最小路。也就是说在只要通过切断基本最小路的故障元件对网络元件进行重新组合就能充分地导出网络的全部最小割集。其步骤大致为:当配电网络具有多个电源点及负荷点时,首先把它生成配电系统的网络拓扑结构形成最小路树,然后通过最小路树导出基本最小路、进而得到最小割集。该法优点是缩短了导出最小割集花费的时间,同时具有容易实现编程的优点,且计算效率较高。网络法。即FMEA,该方法在供配电系统可靠性分析中最为流行,原因是配电网的拓扑结构与网络模型较为相似且模型较为简单。FMEA是通过枚举的方法先确定出配电系统中负荷点的失效事件,根据其对系统可靠性产生的影响,形成一个系统的事故影响表,进而归类分析得出整个系统的可靠性指标。该方法主要步骤是通过逐步组合串并联设备而得出等效网络,虽然简便快捷,但在分析非简单串并联系统时比较困难,同时如果简化次数较多,不可靠部分对系统可靠性的影响将变得难以鉴别,因此不太适合复杂网络。

3.3 综合分析法

目前供配电系统可靠性分析方法的发展趋势是将模拟法和解析法综合起来,优点是综合了两种方法所有优点,优越之处在于通过模拟法来模拟系统可能出现的状况时,在解析法中使用的平均持续时间代替了随机抽样值的持续时间。由于在解析法中所构建的模型参数可靠性较高,因此在随机模拟时尽可能多的利用解析法来提供较精确的信息,在减少计算所花时间的同时也能较好解决分析复杂网络的供配电系统可靠性分析问题。相信未来混合法必会得到较好的发展,变得越来越成熟。

4 可靠性优化策略及方法

4.1 采用UPS供电方式

UPS是伴随计算机发展出现的,又被称为不间断电源,被广大用户以及UPS供电系统正常使用和储存,正常工作情况下市政供电系统会正常运行,当出现异常时其逆变器就会输出恒定、持续的电源为计算机系统供电,确保用户能有充分的时间操作计算机,避免因为供电异常造成用户计算机数据损坏和数据丢失,保护计算机数据的完整性和系统的稳定性,所以,在计算机受到市电电源的干扰间断和丢失的过程中采用UPS供电方式是最佳选择。供电流程设计:在机房等位置安装UPS输出、输入设备、机房的辅助性配电柜等;UPS输入输出配电柜、机房的配电设施、输入端设置一级防雷设置,在机房UPS输出端设置配电柜二级防雷设置;机房内的空调设备、排风扇、排风口、照明、维修插座、线路等设备由机房辅助市政配电柜进行供电,机房UPS输出配电柜主要向计算机弱电系统供电;机房配电机柜的所有设施要采用双回路,使用不同的UPS电源进行供电。

4.2 线路敷设

计算机机房电路走线与市电设备IDE走线分开进行,采用接近垂直的交叉接线方式,电路走线要采取地板下敷设走线方式;照明设备管线、辅助电源管线敷设宜采用金属走线槽和电线管敷设的接线方式,线槽和电线管要架空排放在地坪上;其他各类管线的敷设要采取金属管槽屏蔽保护,所有的金属管槽要连接机房接地的端子箱,各种电器开关以及连接线路要划分好,编好序号,确保准确连接;电缆的性能要符合国家标准,可采取ZR-VV22阻燃式铠装电缆,线材采用国际标准的ZRBVV双塑性阻燃单芯铜线。