配网供电可靠性分析

配网供电可靠性分析

作者：孙亚恒

来源：《城市建设理论研究》2012年第35期

摘要：供电可靠性是考核供电系统电能质量的重要指标，是一个供电企业技术装备水平和管理水平的综合体现。在配网中，单个设备可靠性的高低，将会对配电网络中各负荷点的可靠性指标有着直接的影响，然而，设备的装备水平将会直接影响设备的检修周期。因此，先进的设备是使供电可靠性提高的物质保证。本文根据某市中压配电网数据进行分析，能够得到现状和规划电网的基本网络结构，利用理论可靠性计算，得出理论供电可靠性指标，可以通过规划方案的实施，该地区负荷供应能力会进一步提升，减少了故障停电和预安排停电的范围，从而提高了规划区的供电可靠性。

关键词：配电网；可靠性；评估分析；措施 中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号： 0引言

配电系统用户供电可靠性直接反映了供电系统对用户的供电能力和服务质量，是一个供电企业技术装备水平和管理水平的综合体现。中压配电网位于电力系统的末端，直接与用户相连，整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必须通过它来实现和保障。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，用户对供电质量的要求也越来越高；同时，电力市场的逐步形成以及电价机制的完善，也对配电系统的可靠性提出了新的要求。这一切都要求在进行中压配电网规划和建设时必须把提高中压配电网的供电可靠性摆在十分重要的地位。 1供电可靠率

RS-1：计入所有对用户的停电影响的供电可靠率，即在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值；

RS-2：不计外部停电影响的供电可靠率，即在统计期间内，不计外部影响时，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值；

RS-3：不计系统电源不足限电影响的供电可靠率，即在统计期间内，不计系统电源不足限电影响时，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值。 （2）用户平均停电时间（h/户）：

AIHC-1：计入所有对用户的停电影响的用户平均停电时间，即用户在统计期间内的平均停电小时数；

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AIHC-2：不计外部停电影响的用户平均停电时间，即不计外部影响时，用户在统计期间内的平均停电小时数；

AIHC-3：不计系统电源不足限电 影响的用户平均停电时间，即不计系统电源不足限电影响时，用户在统计期间内的平均停电小时数。

其中：统计期间时间：指的是处于统计时段内的日历小时数。

从以上公式可以看出：提高供电可靠性就是尽量缩短用户平均停电时间，它与发、供电和线路可靠性、电网结构和变电站主接线可靠性，继电保护及安全自动装置配置、电力系统备用容量和运行方式等都有密切关系。 2案例计算分析

根据某市中压配电网数据进行分析，本次供电可靠性计算条件充分考虑中压配电网线路主干长度（表2）、单回线路分段数（表3）、架空线路故障率及故障修复时间、电缆线路故障率及故障修复时间、配电变压器故障率及故障修复时间、分段开关故障率及故障修复时间、非故障段停电时间（表4）、2010年~2013年各接线模式所占比例等。

由表1可知，该市配网线路每条平均长度为10.37km；线路每线段平均长度3.79km。 2010年-2013年中压配电网公用线路主干总长度如表2所示。 2010年-2013年单回线路分段数如表3所示。

2010年-2013年设备故障时，非故障段停电时间如表4所示。 下面对可靠性相关指标和计算公式进行简要描述：

（1）架空线路故障停电率ROFI（次/100km•年）：在统计期间内，每100km架空线路故障停电次数；

（2）电缆线路故障停电率RCFI（次/100km•年）：在统计期间内，每100km电缆线路故障停电次数；

（3）变压器故障停电率RTFI（次/百台•年）：在统计期间内，每100台变压器故障停电次数；

（4）断路器故障停电率RBFI（次/百台•年）：在统计期间内，每100台断路器故障停电次数；

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（5）架空线路故障停电平均持续时间（h/次）：在统计期间内，架空线路故障停电的每次平均停电小时数

（6）电缆线路故障停电平均持续时间（h/次）：在统计期间内，架空线路故障停电的每次平均停电小时数；

（7）变压器故障停电平均持续时间（h/次）：在统计期间内，变压器故障停电的每次平均停电小时数；

（8）断路器故障停电平均持续时间（h/次）：在统计期间内，断路器故障停电的每次平均停电小时数；

（9）系统故障停电平均持续时间MID-F（h/次）：在统计期间内，故障停电的每次平均停电小时数；

（10）系统故障停电率RSFI（次/100km•年）：在统计期间内，供电系统每100km线路（包括架空线路及电缆线路）故障停电次数（高压系统不计算此项指标）；

2011年故障率和故障修复时间来自该市用户供电可靠性综合管理信息系统；2012年~2014年的设备故障率及故障修复时间根据该市2009年~2011年设备故障率和故障修复时间进行预测得到，其值如表5和表6所示。

通过对该市现状电网的调研和规划电网的详细分析，能够得到现状和规划电网的基本网络结构，利用如上理论可靠性计算模型，计算各接线模式的理论供电可靠性指标，然后，结合理论可靠性计算思路中所描述的计算流程，即可得到规划区目标年理论供电可靠性的数值。 3提高配网可靠性措施

配电网可靠性管理除了可靠性数据统计、指标统计评价以及预测评估外，另一项重要目的就是通过可靠性管理措施的推行，提高配电网可靠性水平。配电网可靠性水平不仅与配电网的结构有关，而且配电设备水平及运行、管理措施等方面有关。 3.1 中压配电网方面

在配电网结构方面除了提高电网的典型接线比例、提高环网化率，还应该重视线路断路器位置的选择，将线路进行合理的分段。在主干线路、重要分支线增设线路断路器，这样可把线路分为若干段，当线路出线故障或计划检修时，减少停电范围。 3.1.1 完善系统结构，提高配电网自动化水平

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利用配网自动化系统对电网进行安全监测，及时发现故障，缩短故障定位和故障隔离所花费的时间，以提高系统供电可靠性。

(1)可采用双回路供电、环形回路供电，使用备用电源，备用配变等措施增强系统的冗余度，改善电网结构，确保设备裕度。

(2)可采用节点网络方式、备用线路自动切换方式等配电方式。采取配电自动化技术，实现运行操作、情报信息等的综合自动化。采用合理的配电方式，增强系统运行灵活性等。 (3)运用配网自动化，实现配网重构，在重构中建立以可靠性指标为最优目标函数的数学模型，这种方法只对系统原有设备进行优化组合，不需增加投资，因而可以带来较好的效益。 配电网自动化中的馈线自动化的动作的综合行为包含了变电站的备用电源自动切换装置的动作行为、配电线路的自动重合闸装置的动作行为、馈线的自动化的动作行为(架空线路和电缆)、供电电源线路的自动恢复供电的功能、继电保护的动作行为等基础技术的相互配合协同工作。它们相互动作的行为对供电可靠性的影响、对进一步提高供电可靠性的配电自动化中的馈线自动化动作的作用效果做以下说明。