配网供电可靠性分析.doc

1、1配网供电可靠性分析摘要：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：U665.1

2、2 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2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

3、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； 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

4、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3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

5、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： 4（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

6、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； （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

7、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） ； 52011 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

8、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

9、若干段，当线路出线故障或计划检修时，减少停电范围。 63.1.1 完善系统结构，提高配电网自动化水平 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

10、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。 3.1.2 自动装置的动作行为在配电网络中的作用 （1）配电线路安装的自动重合闸装置动作的成功率一般达到 40-50%的水平(按照全国的继电保护统计)，重合闸不成功的部分将希望由馈线自动

11、化来承担。 （2）变电站备用电源自动切换的动作成功率一般达到 9798%的水7平，它可以使变电站的停电的母线再一次得到电源，它已经大大减少了外来电源对配电线路失去电源的影响和供电变压器的停电影响。 （3）电源侧的线路的自动恢复供电的功能(包括上级线路的自动重合闸和电源的自动切换)，它们也在减少由外部的影响停电方面起了很大的作用。 （4）馈线自动化的动作行为是对上述三点的装置供电连续性的补充，而最主要的是对配电线路本身永久性故障时的补允，它不能全部代替上面装置全部的动作行为。 那么作为配电线路的馈线自动化的动作行为，它是主要来补充对架空配电线路的自动重合闸在永久性故障的时候起到弥补的作用。也就是

12、说，它是对配电线路自动重合闸不成功率 5060%的一种补充，同时它在有些线路没有自动合闸的情况下，也可以通过故障区段的隔离来达到使非故障区段继续供电，它和电网的自动装置共同对电网的供电可靠性起提高的作用。 接合上面的分析，应当对本地区的电网的故障率、当地的可靠性水平现状和目标达到的水平、当地的电网的年故障停电每次的户数量、电网的结构等各个方面进行考虑，提出自动化的目的和目标，并对效果进行分析，就是说，增加的投资的数量曲线和效果取得的曲线有一个比较好的配合，我个人的建议是在不大于效果曲线的 1：66.7-50 的水平，使投资最优。 1）关于运用配电网自动化以后的具体效果： 运用配电自动化中的馈线

13、自动化以后所起到的效果作下面的分析：8在上面的分析中可以看出：采用环路的供电的方式，最大的极限效果达到减少故障的停电时户数量为 90%，而一般的情况下达到下降 50-66.7%的水平。 3.2 设备及技术方面 在配电网络中，单个设备可靠性能的高低，会直接影响配电网络中各负荷点的可靠性指标，同时，设备的装备水平直接影响着设备的检修周期。所以，高质量的设备是提高供电可靠性的物质保证。 （1）提高配网绝缘化率、电缆化率。 （2）重视配电网中设备的选型和更新。利用电网改造对配电网设备进行重点改选，加大及推广先进设备应用水平。大力推广采用免维修，免维护射设备，如加高电杆、减少档距、将柱上油开关更换为先进

14、的 SF6开关或真空开关，更换 10kV 避雷器为氧化锌避雷器、更换老式针瓶为 P-绝缘子等。对城网 10kV 母线进行加热缩套并对出线柜更换真空开关，10kV 出线电缆更换为交联电缆，延长 l0kV 电缆、10kV 母线耐压试验的周期。通过先进设备的应用，减少对设备检修次数，提高供电可靠性。 （3）在改造中对配电网及公用变压器进一步加强规划及设计，主管部门严格把关；改造中合理增大导线线径，同时降低公用变压器的供电半径。 （4）在调度自动化的基础上，加快配电网自动化建设，采用小电流接地选线装置，准确地判断故障线路，快速地把故障隔离或排除，避免l0kV 出线轮流拉闸查找，以快速排除故障，减少停电

15、时间。实现开关站和变电所调度自动化。 9（5）提高配电网的装备水平，积极采用免维修、免维护设备，如六氟化硫断路器、真空断路器等。35kV 变电所改造为或建成无人值守变电所。 （6）热倒合环操作可以避免负荷转供过程中倒闸操作所引起的短时间停电，对于化肥厂、医院、水泥厂等供电连续性要求高的用户非常实用，应该适度推广热倒合环。 （7）以供电可靠性为中心，借助运行方式调整、作业方式优化等手段，实现客户不停电或少停电目标，加强不停电作业的开展，实行带电作业。 3.3 管理方面 （1）在制订停电计划时，要将预检、大修等作业计划好。加强停电计划管理，避免重复停电。在检修管理工作中将可靠性管理与生产计划管理紧

16、密结合，安排每项检修时，各单位配合工作，合理高效利用停电时间，最大限度地减少重复停电，缩短停电时间，提高工作效率。 （2）必需提高业务人员技术水平，从管理、技术、科技思维以及电力营销上，都要加强配电人员的自身素质建设，为供电可靠性创建一个良好的氛围，杜绝各种可能的人为误操作。 （3）实施配网自动化，重点加强馈线自动化，采取的措施包括故障检测、定位、故障点隔离。利用配网自动化手段进行故障管理。 （4）严格按照规定对电气设备、电力线路进行巡视、维护，建立详细巡视记录，对发现的问题及时处理。并根据季节性特点做好预防工作，有针对性地开展特巡、夜巡，减少事故隐患，消除事故萌芽，确保配电10设备、配电线路

17、的正常运行。加强配电设备、配电线路运行管理。 （5）经常检查线路设备防雷装置及引下线和接地体的锈蚀情况，并按周期做好避雷器、杆塔接地电阻等的测量试验工作，定期做好线路设备防雷、防小动物措施。 （6）及时做好对用户用电安全检查工作，及时发现用户用电安全隐患，及时予以消除，杜绝因用户设备问题造成线路跳闸，影响其他用户的供电，定期做好用户用电安全检查工作。 4 结语 通过规划方案的实施，规划区单辐射线路大大减少，线路环网化率和可转供电率有所提升，网架结构进一步完善，同时随着重过载线路所占比例不断降低，该地区负荷供应能力进一步提升，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。并且规划区的主干线路绝缘化率和电缆化率均有提高，装备技术水平进一步提升，减少了该地区中压配电网故障停电次数，从而进一步提高了该地区的供电可靠性。 参考文献： 1 李历波，王玉瑾，王主丁等.规划态中压配网供电可靠性评估模型J.电力系统及其自动化学报，2011. 2 朱剑.浅谈影响配网供电可靠性因素及改进措施J.中国新技术新产品，2011. 3 谢羡州.配电网可靠性的评估方法及提高J.电力设备，2004.