1、第五章配电系统可靠性评估Distribution System Reliability Evaluation5.1 概 述5.2 配电系统可靠性指标的计算5.3 放射状配电系统的可靠性估计5.4 配电系统典型结构的可靠性分析5.5 考虑容量约束的配电系统可靠性评估5.6 基于故障模式影响分析法的配电系统可靠性评估5.7 2001年全国主要城市供电可用率统计5.8 电压骤降的可靠性评估5.1 概 述指供电点到用户，包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电系统及设备按可接受标准和期望数量满足用户电力和电能量需求之能力的度量。配电系统可靠性主要评估充裕度。 评估原理v故障模式影响分析法
2、(failure mode and effect analysis，FMEA)根据选定的可靠性准则，将配电系统划分为完好和故障两类状态，然后根据故障状态计算出相应的可靠性指标的分析方法。故障准则 ：供电连续性遭破坏 (停电 )为故障状态。具体做法 ：建立故障模式影响分析表，查清每个基本故障事件及其影响，然后加以综合分析，计算出可靠性指标。适用于放射状网络，可扩展并用于有转移设备的复杂网络的全面分析。复杂网络特点 ：各馈电线均有负荷点；馈点通过正常断开点彼此相连或与其他电源相连；负荷可以转移；故障将会引起局部或全部断电。5.1 概 述 评估原理v可靠度预测分析法以裕度为基础。引入联络率 和 有效
3、运行率 的概念。表示馈电各区段联络程度的指标，描述了故障时线路的倒送能力； 1表示该馈电线可以切换。表示负荷有效切换的指标，是馈线发生故障时所有各区段是否都可切换的判据； 100为 临界值， 100 表示有裕度。5.1 概 述 配电系统可靠性指标v用户平均停电频率指标 ： CAIFI， customer average interruption frequency indexv用户平均停电持续时间指标 ： CAIDI， customer average interruption duration indexv系统平均停电频率指标 ： SAIFI， system average interrup
4、tion frequency indexv系统平均停电持续时间指标 ： SAIDI， system average interruption duration indexv平均供电可用率指标 ： ASAI， average service availability indexv平均供电不可用率指标 ： ASUI， average service unavailability indexv期望缺供电能量 ： EENS， expected energy not served5.1 概 述 电力市场条件下对配电系统可靠性的新要求v发展电力市场时，配电系统必须有规划和设计；v提高需求预测的准确性；v配
5、电系统可靠性评估要考虑交易形式不同（ 合同交易和现货交易 ）带来的不确定因素；v可靠性技术逐渐发展为实时系统；v要求提出评估停电损失的理论模型和开发应用软件，用以分析可靠性投资和可靠性效益，确定合理的电价水平。5.2 配电系统可靠性指标的计算设某配电系统从六段母线引出六条主馈电线，共有 55000个用户。每条馈线供电的用户数以及某年的用户停电数据如表 5.1和 5.2所示。母 线 馈电线 供电 用 户 数A 5000B 15000C 10000D 10000E 7000F 8000总计 55000停 电 情况 用 户 停 电 次数 持 续时间 /h1 A 5000 D 1000* 1.00.2
6、2 C 5000 2.03 B 4000 0.54 D 2000* 1.75用 户 停 电总 数 17000受 停 电 影响用 户 数 16000*表 5.1 配电系统数据 表 5.2 用户停电数据*在 停电情况 1和 4中，有些用户是通过母线 D引出的馈线供电的。因此在停电情况 4中加上 1000个受停电影响的新用户，总停电次数为 17000次，实际影响用户为 16000个。5.2 配电系统可靠性指标的计算 系统平均停电频率指标 SAIFI： 指每个由系统供电的用户在每个单位时间内的平均停电次数。SAIFI 17000/55000 0.31 次 /用户.a 用户平均停电频率指标 CAIFI：
7、 指每个受停电影响的用户在单位时间内经受的平均停电次数。CAIFI 17000/16000 1.06 次 /停电用户 .a 系统平均停电持续时间指标 SAIDI： 每个由系统供电的用户一年内经受的平均停电持续时间。Ttl 500060 100012 5000120 400030 2000105 1242000 minSAIDI 1242000/16000 22.58 min/用户 .a5.2 配电系统可靠性指标的计算 用户平均停电持续时间指标 CAIDI： 一年中被停电的用户平均停电持续时间。CAIFI 1242000/16000 77.63min/停电用户 .a 平均供电可用率指标 ASAI
8、： 一年中用户经受不停电小时总数与用户要求的总供电小时数之比。ASAI 1 1242000/(55000876060) 0.999957 平均供电不可用率指标 ASUI： 一年中用户的累积停电小时总数与用户要求的总供电小时数之比。ASUI 1242000/(55000876060)0.000043显然，有ASUI 1 ASAI5.3 放射状配电系统的可靠性估计 分析方法建立故障模式及后果分析表，即查清每个基本故障事件及其后果，然后加以综合。进行故障分析的 3个指标：v负荷点故障率： （ 次 /a）；v负荷点每次故障平均停电持续时间： r（ h/次）；v负荷点的年平均停电时间： U（ h/a）对于 n个串联可修复元件 对于两个并联可修复元件5.3 放射状配电系统的可靠性估计 典型放射状配电系统（ （F1F2F3DS1DS2CB 2km2km3km3km1km1kmABC图 5.1 放射状配电系统注： CB 配电干线断路器； F 熔断器DS 隔离开关； A， B， C 负荷点名称 故障率 (次 /km.a)平均故障修复 时间 r/h供 电 干 线 0.1 3.0分支 线 0.25 1.0DS1， DS2 操作 时间 /h 0.5负 荷点供电 用 户 数A 250B 100C 50表 5.4 元件的可靠性指标
