基于供电可靠性评估的配电网规划研究

2019-01-27 21:10 [电力论文] 来源于：互联网作者：互联网

导读：【摘要】随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，电力客户对供电服务质量的要求也越来越高。供电可靠性评估为电网提供了基于可靠性理论分析的一次设备的运行维护与管理优化，切实提高了电网一次设备的可靠性程度，对于提高城市配电网规划的可靠性

　　【摘要】随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，电力客户对供电服务质量的要求也越来越高。供电可靠性评估为电网提供了基于可靠性理论分析的一次设备的运行维护与管理优化，切实提高了电网一次设备的可靠性程度，对于提高城市配电网规划的可靠性管理水平、提高供电服务的质量和社会影响、增强决策的科学性都具有重要的意义。

　　【关键词】可靠性评估配电网规划

　　1 引言

　　在提高供电可靠性这一关键任务上，国际甚至国内先进供电企业已经走得相当的远。其普遍具备坚强灵活的网架以及质素优良的电网设备，自动化程度足够高，足以支撑大部分故障设备停运事件而不会带来用户停电，而且设备检修停运率相当低，故障停电后可以快速恢复供电，这就从多方面保证了稳定可靠的供电水准。再加上其运作了数十载、已经改良了无数次的精益化管理，在小修小补的情况下即可维持可观的可靠性业绩。对于江门电网而言，前比不上领头大哥，后有众多即将迎头赶上的兄弟单位，要巩固当前的发展地位乃至更进一步，靠的绝不是吃老本，而是在汲取各方优秀经验的前提下，积极开展创新管理，结合自身实际走出一条江门特色的发展道路。目前而言，江门供电局正在积极利用先进技术和管理，大力开展可靠性电网规划，并应用国际先进的设备管理制度推进智能电网建设，在众多兄弟单位中勇于担当探索者，争当国内先进、国际一流的标杆性电力企业。

　　2 传统电网规划的弊端

　　传统的电网规划是在满足一定运行条件下使电网投资最小为原则，无法达到规划方案的经济性和可靠性的协调。其主要问题包括：

　　（1）可靠性准则仅仅是依赖确定性的“N-1”为检验准则，没有将供电可靠性问题有机地结合到电网规划的优化目标中去，也没有考虑由于电网供电可靠性问题而造成的社会经济损失，因此既造成大量的低效率投资，又增加了大量低容量运行甚至空载的线路和台变，与企业降低线损的目标南辕北辙；（2）对于不符合“N-1”原则的配电线路改造，电力企业一般采用典型设计为规划手段，缺乏针对负荷和设备运行状况的因地制宜，使得规划不够科学有效；（3）供电可靠性预测指标计算方式简单而低效，为了使计算过程简单化，规划时力求形成架空网单联络、双联络和电缆网“2-1”、“3-1”为主的典型结线模式，做到结线简单化、规范化，但是这种化繁为简的思路并不能得到部分地区供电可靠性的有效提高，反而浪费了不少资源。

　　3 利用供电可靠性软件规划配电网

　　3.1 应用手段

　　电网公司如何把生产性设备资产管理好，使其在生命周期内最大限度发挥应有价值量，增强资产的价值创造能力，是公司当前亟待解决的关键性问题。从外部环境来看，国资委将对公司开展 EVA 考核，对公司的资产投资效益提出了更高的要求。随着社会经济增长的放缓，电网公司售电量增长逐步放缓，反映公司投资效益的投资电量增长比指标逐年下降。具此种趋势而言，依靠电量快速增长带动利润上升的盈利模式将难以为继，必须通过资产管理提高公司效益。而投资总量的减少，必定带来电网配置升级速度的放慢，进而影响到供电可靠性的提高。对此，供电局应用供电可靠性评估理论对配电网进行了系统的可靠性分析，找出关键节点进行深化改造，最大化地提高电网可靠性。

　　3.2 评估计算因素

　　（1）网架结构方面：负荷可转供率；电缆化率；馈线的平均用户数；馈线的平均负荷率；主干线平均长度；主干线平均分段数；馈线自动化程度；设备运行数据。（2）设备运行数据方面：设备故障停运率；设备故障停运持续时间；设备计划停运率；设备计划停运持续时间。（3）停电规划指标方面：建设与改造工程投资计划；每年设备的检修比例（包括检修与预试）；电网新建与改造比例对用户造成停电的影响；业扩比例。（4）主网停电指标方面：主网停电指标因素主要是考虑主网发生故障时对配电网供电可靠性的影响，在研究分析时，主要是根据历史数据进行推算。

　　3.3 可靠性评估结构及算法

　　可靠性理论计算主要评估和预测方法为回路搜索法，其主要特点是以负荷点为起点，在回路上搜索对该负荷点可能产生直接影响的设备，并根据设备的远近和联系紧密程度分析其发生故障对负荷点造成的具体影响。回路搜索法的优点如下：

　　（1）容易对网络进行分析，其算法便于编程实现；（2）考虑了故障停运和计划停运的对可靠性影响的区别；（3）当计算个别负荷点的可靠性时，只需考虑与其相关的系统元件，并能对各元件按影响程度大小进行排序，从而方便电力企业针对影响较大的关键元件进行优化整改；（4）回路搜索法采用递归算法，编程工作量低，程序执行效率高；（5）可计算配网自动化对可靠性的影响。

　　在以每个负荷点作为研究对象时，软件所计算的设备如果造成其他负荷点的停电将不计算在内，由此来减少算法的累赘。可靠性计算软件采用灵敏度算法，其意义是通过结合电网的网架结构以及设备运行情况，分析出当前电网各配网设备在不同位置以及不同运行状态对整个网络相关供电可靠性指标如 AIHC-1，RS-1，AITC-1 的影响状况，从而了解现状电网各设备情况，指导未来针对某项指标改善的电网规划。影响因素一般包括两种，一种是设备停运时可以量化的指标，如设备停运率，设备停运时间，一类是不能量化的因素，如网络结构、是否实现配网自动化等。对于设备而言，其停运指标的灵敏度有两种：对负荷点以及对系统这两方面的可靠性指标造成影响的灵敏度，主要采用的分析方法是数值法。为提高计算速度，本软件根据可靠性计算过程的特点，提出内嵌式灵敏度计算方法。

　　4 结语

　　良好的配电网可靠性，有利于企业的安全、高效生产、增大产品供给，有利于维护人们的正常的生活秩序和社会和谐。与传统的电网规划方案相比，基于供电可靠性评估的配电网规划更具针对性和经济性，而且资料能长期保存，通过软件接口能存储到企业的通用数据库中，符合当前社会云应用的潮流趋势。

　　参考文献：

　　[1] 潘渊生.提高10kV配电网供电可靠性的措施[J]，广东科技，2010（2）：90-92.

　　[2] DLT 836-2012.供电系统用户供电可靠性评价规程[S].北京：中国电力出版社，2012.

　　[3] 汪穗峰，张勇军，任倩，等.配电网可靠性定量分析研究综述[J].继电器，2008（3）：79-84.

（编辑：东北亚）