秦 岳

（國網(wǎng)海南供電公司）

0 引言

隨著當(dāng)前我國電網(wǎng)系統(tǒng)的愈加復(fù)雜變化以及國家經(jīng)濟(jì)的高速飛速開始起色， 人民的生活條件的提高，對供電企業(yè)的要求不僅僅是知足負(fù)載供電， 對電力品質(zhì)及供電可靠性提出了更高的條件。對于一個(gè)依賴電能的國家， 供電的中斷會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果， 因此供電可靠性在實(shí)際中也越來越被重視， 越來越多的研究人員開始研究與思考如何提高配電網(wǎng)供電可靠性[1-2］。

1 配電網(wǎng)供電可靠性的概念和定義

（1） 配電網(wǎng)相關(guān)概念

我國電力系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)為發(fā)、 輸、 配、 用四個(gè)主體結(jié)構(gòu)。其中輸配部分組成了電力網(wǎng)絡(luò)， 其中配電系統(tǒng)的主要作用就是為用戶提供能量并分配能量。大部分中小系統(tǒng)還是采用中壓配電系統(tǒng)， 所以我們不可以只是從電壓等級去劃分電力系統(tǒng)。在本文將著重討論分析研究10kⅤ配電網(wǎng)供電可靠性， 從其結(jié)構(gòu)運(yùn)行管理等方面。

中壓配電系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：

1） 處于電力系統(tǒng)輸配終端， 所以與用戶電能質(zhì)量息息相關(guān)。

2） 因?yàn)榕潆娋W(wǎng)的設(shè)備多、 面向廣、 變化快， 受到外界環(huán)境氣候影響大， 因此造設(shè)需要考慮多種因素。

3） 早期配電網(wǎng)發(fā)展較緩且滯后， 對配電網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)定出臺比主網(wǎng)晚， 且配電設(shè)備多， 因此配電網(wǎng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化程度是較低的。

4） 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)多樣性， 我國有不同的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如n 供一備、 輻射型、 環(huán)形接線、 分段聯(lián)絡(luò)等等， 其中環(huán)網(wǎng)接線是比較廣泛的， 對于配網(wǎng)的運(yùn)行廣泛使用開環(huán)， 其優(yōu)勢是降低了饋線的故障率， 因?yàn)榘l(fā)生故障以后工作人員是需要進(jìn)行計(jì)劃檢修的， 采用該運(yùn)行方式可以改變開口點(diǎn)減小故障范圍， 使系統(tǒng)運(yùn)行受影響最小， 減小停電范圍提升供電可靠性， 所以我國廣泛采用開口環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。

（2） 配電網(wǎng)供電可靠性的概念

可靠性在電力系統(tǒng)中于配電網(wǎng)的穩(wěn)定性掛鉤， 是其能力性能的一種。可靠性理論起源于各范疇?wèi)?yīng)用，在多個(gè)過程環(huán)節(jié)中都有它的存在。可靠性不僅僅是于電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)， 與社會經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)， 更重要的是與社會發(fā)展相關(guān)， 所以配電網(wǎng)的規(guī)劃制定通常需要根據(jù)可靠性來進(jìn)行。從具體的來說， 配電網(wǎng)的可靠性表現(xiàn)在如下兩個(gè)方面： 穩(wěn)定性、 持續(xù)性[3］。我們通過供電可靠性判斷該配電網(wǎng)是否優(yōu)質(zhì)， 并對預(yù)安排停電、 故障停電一些主要因素分析， 去尋找更可靠的提升配電網(wǎng)供電可靠性措施結(jié)構(gòu)奠定一定的基礎(chǔ)?？煽啃杂址譃殪o態(tài)和動態(tài)兩種， 靜態(tài)指的是小擾動如檢修故障跳閘等狀況， 動態(tài)指的是大擾動如故障運(yùn)行時(shí)依舊可以保持穩(wěn)定運(yùn)行， 供電不間斷滿足用戶供電需求。大多數(shù)情況下， 配電網(wǎng)可靠性都是與配電設(shè)備本身和配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)的， 因此可以從這兩個(gè)方面著手。

2 10kV配電網(wǎng)供電可靠性評估體系

2013 年至2020 年全國供電可靠性數(shù)據(jù)整理。通過對每年全國各地及各種配電設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄整理，可以分析了解配電網(wǎng)可靠性水平及未來發(fā)展趨勢， 因此數(shù)據(jù)的整理分析對供電可靠性的研究是必要的[4］。

2.1 2013-2017年全國供電可靠性相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)

2017 年. 我國電能消費(fèi)同比增長， 整年全社會集體用電量也在展現(xiàn)增幅走向。為使適應(yīng)我國電力負(fù)荷需求的增長， 同期發(fā)電機(jī)裝容量提高， 另一方面輸電線路容量也有所提高， 2013-2017 五年全國可靠性各類情況見表1， 其五年10kⅤ線路長度及10kⅤ用戶總?cè)萘壳闆r見表2。

表1 2013-2017五年全國可靠性各類情況表

表2 五年10kV線路長度及10kV用戶總?cè)萘壳闆r表

2.2 2017年至2020年上半年供電可靠性主要指標(biāo)

國家能源局每年對于每年全國各地供電所進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析， 對每年供電可靠性評價(jià)體系中的主要指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析我們可以更好的預(yù)測分析出配電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢。將近年來的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析可以了解到當(dāng)前配電網(wǎng)的實(shí)際情況如表3， 之后可以分析與總結(jié)得出其相關(guān)主要因素。

表3 2017年至2020年全國供電可靠性主要指標(biāo)

通過數(shù)據(jù)的比較可以看出我國對于配電網(wǎng)可靠性已經(jīng)達(dá)到較高水平， 且正在逐年提高配電網(wǎng)供電可靠率， 注重了配電供應(yīng)電能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性， 同時(shí)電能持續(xù)供應(yīng)時(shí)間的增加側(cè)面反應(yīng)展示了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性及配電設(shè)備水平、 配電結(jié)構(gòu)水平、 管理水平等正在逐年提升， 自然災(zāi)害、 外來因素等影響也可能改變供電可靠性， 2020 年供電可靠率較低于2019 年說明我國供電可靠性仍有一定提升空間。對供電可靠性各類數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析， 是評價(jià)供電可靠性各方面因素水平的有效手段。通過對供電可靠性數(shù)據(jù)分析的比對， 我們可以更加全方位的去了解配電網(wǎng)供電可靠性。

3 配電網(wǎng)供電可靠性影響因素分析

3.1 10kV 配電網(wǎng)停電原因分析

從三個(gè)層面對可靠性進(jìn)行了計(jì)劃： 評價(jià)現(xiàn)有處境、 擬定方向及未來籌備。從現(xiàn)有層面對配電網(wǎng)對未來方向進(jìn)行指導(dǎo)。

圖1 停電原因歸類

分析2020 年全國供電可靠性情報(bào)發(fā)現(xiàn)， 我國非計(jì)劃停運(yùn)情況有所減少這表明我國故障概率等有了下降趨勢， 我國對于電網(wǎng)管理水平有所提升。輸變電設(shè)施方面可以知道大體是類似的， 變壓器的可用系數(shù)有所下降， 強(qiáng)迫停運(yùn)方面有所上升， 非計(jì)劃停運(yùn)與歷年相差不大； 斷路器可用系數(shù)稍有上漲， 強(qiáng)迫停運(yùn)方面有所下降； 架空線情況類似。因此可以得出我國輸變電設(shè)施及其維護(hù)正在逐漸上升， 隨著電力體制改革我國也越來越重視輸配送電方面。

3.2 影響供電可靠性的主要因素

1） 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及技術(shù)裝備。目前中國電網(wǎng)構(gòu)造分為輻射、 環(huán)網(wǎng)、 N 供一式、 花瓣式。單放射式之惡的是只有一個(gè)供電電源， 沒有其他線路聯(lián)絡(luò)。主要優(yōu)點(diǎn)明顯為結(jié)構(gòu)簡單， 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單所以調(diào)度簡單投資少， 但是缺點(diǎn)也明顯為出現(xiàn)故障停電范圍較大，出現(xiàn)故障后導(dǎo)致的后果可能影響更大。綜合上述分析， 從可靠性以及配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性考慮我國采用的N-1 更適應(yīng)我國配電系統(tǒng)的需求[5］。

2） 設(shè)備質(zhì)量及故障原因。對于停電分為了內(nèi)因與外因， 細(xì)分也可以說成是設(shè)備自身故障和自然因素故障。首先分析自然因素故障， 我國地大物博，地區(qū)地貌分布多種多樣， 環(huán)境復(fù)雜多變。10kⅤ為中壓配電系統(tǒng)， 考慮經(jīng)濟(jì)性方面對于絕緣水平自然不如高壓系統(tǒng)， 因此對于某些自然環(huán)境惡劣的地區(qū)配電網(wǎng)線路適應(yīng)能力較差， 供電可靠性受到自然環(huán)境影響不可忽略。

（3） 配電網(wǎng)供電可靠性具體提高措施

1） 防止元件故障。對于設(shè)備出現(xiàn)缺陷， 也需要嚴(yán)格按照設(shè)備缺陷處理辦法進(jìn)行處理， 對于缺陷問題要做好登記， 原因進(jìn)行分析記錄， 缺陷的處理應(yīng)該迅速， 之后應(yīng)該對于處理好的設(shè)備進(jìn)行觀察記錄確保后續(xù)設(shè)備安全， 后續(xù)對于設(shè)備的處理也應(yīng)該盡量做好合理安排 ， 縮短之后的搶修時(shí)間縮短停電時(shí)間。對于故障檢修記錄做好分析預(yù)測之后可能出現(xiàn)的情況、 使得配電網(wǎng)整體保持健康水平， 縮短整體故障停電時(shí)間。對于處于特殊環(huán)境地點(diǎn)的設(shè)備也可以采用特殊材質(zhì)或者先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)備強(qiáng)化。

2） 加強(qiáng)維修管理。維修管理方面應(yīng)該的首要重點(diǎn)是合理預(yù)安排停電， 避免多次重復(fù)停電， 協(xié)調(diào)各個(gè)部門的停電檢修需求， 盡量減少停電時(shí)間， 做到停電一次的時(shí)間可以做到多個(gè)配電檢修工作。對于電力施工可以安排每個(gè)階段的計(jì)劃， 對于每個(gè)階段的施工方案選擇優(yōu)化盡量提高供電可靠性， 對于施工效率質(zhì)量也應(yīng)該有相應(yīng)的規(guī)定及管控， 前期工作也應(yīng)該落實(shí)到位。

4 結(jié)束語

10kⅤ配電網(wǎng)作為連接客戶與供電企業(yè)的重要環(huán)節(jié)， 能夠安全可靠穩(wěn)定的供應(yīng)電能對我國經(jīng)濟(jì)生活發(fā)展有著重要關(guān)系， 我國配電網(wǎng)發(fā)展相對他國較為落后， 但是隨著我國告訴發(fā)展對于配電網(wǎng)的關(guān)注越來越多， 我國現(xiàn)如今已從高速發(fā)展轉(zhuǎn)為高質(zhì)量發(fā)展， 越來越注重研究配電網(wǎng)供電可靠性。