配电网可靠性

关于配电网可靠性方法 摘要： 供电可靠性是指一个供电系统对用户持续供电的能力。它是电力可靠性管理的一项重要内容，直接体现供电系统对用户的供电能力。目前，随着经济的发展，用户对供电可靠性提出更高的要求。因此，供电部门必须提高供电可靠性，最大限度满足用户的要求。本文简要说明了配电网供电可靠性的重要性，分析了影响供电可靠性的主要因素，对如何提高配电网供电可靠性进行了探讨。 关键词：配电网 自动化 可靠性 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配电自动化是一个统一的整体。配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电 力公司通过配电网实现产品销售--向广大电力用户提供电能。随着经济的发展，观念的变化，电力公司正经历着一场深刻的变革：电力市场自由化。这场变革使电力公司面临新的挑战，不得不采取新的策略，新的技术和管理措施，转变经营理念，增强市场竞争实力。 电力系统供电可靠性指标是供电企业的一项重要技术经济指标，体现了电力生产技术水平、装备水平和企业管理水平，也反映了城市总体经济的发展水平。电力系统可靠性的实质就是用最科学、最经济的方式，充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。 供电可靠性管理是一种全电力行业的全面安全和全面质量管理，它反映了一个供电企业的电网状况、供电水平和管理水平的高低，直接决定着企业的经济效益，因此供电可靠性的提高，将愈来愈得到社会的重视。 一.配电网供电可靠性的重要性 配电网是电力系统的重要组成部分，其安全可靠性将直接影响着国民经济发展和人民生活水平。据不完全统计，我国用户停电故障中的80%是由于配电网故障引起的。因此，如何提高配电网供电可靠性水平就具有非常重要的实际意义。 配电系统用户供电可靠性是衡量供电系统对用户持续供电的能力的一个主要指标，它指在统计期间内，10 kV配电网对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值： 供电可靠率=[1-∑(每户每次停电时间) / (总用户数×一年的小时数)]×100% 随着电力系统的发展，配电系统可靠性已越来越引起人们的重视。配电系统直接与用户相连，是电力系统向用户供应电能和分配电能的重要环节。中压配电网覆盖每条街道，再通过低压配电网延伸至每个用电客户，一旦配电系统或设备发生故障或进行检修、试验，就会造成系统对用户供电的中断，会给工、农业生产和人民生活造成不同程度的损失。 但在很长一段时间以来，配电网的发展有些滞后，不能适应广大客户的需求，因此必须加强对配电网的建设与改造，提高供电可靠性以适应电力行业发展的要求。 二. 影响供电可靠性的主要因素 1.配电设备和配电线路故障： 配电设备的设计性能、制造和安装的质量；设备的自动化程度；配电线路的传输容量及裕度；继电保护和自动装置动作的正确性。 2.配网自动化水平： 事故处理自动化程度低，花费时间长，恢复供电慢；人工倒闸，人工数据采集时技术水平与管理手段落后。 3.配电网络结构： 配电网络结构布局不合理，供电半径大，供电面广，停电往往是一停一片，一停一线。 4.运行维护和管理： 由于部分电力线路管理人员的业务技术水平较低，管理水平差，在事故处理时机动能力不强，给提高供电可靠性造成了不少困难。 5.环境方面： 地理条件、自然现象和环境影响的防护水平；社会环境条件及宣传工作情况。 6.负荷及上、下级网络方面： 负荷高低及分布情况；负荷的增长；上下级网络的影响，包括电源容量、网络结构、性能和管理水平等。 三.提高配电网供电可靠性的措施 1. 采用“人工”老化的方法进行筛选:设备元件的故障率随时间的变化分为三个时期，即早期、偶然期、损耗期。 第一，早期故障较高，但随时间的增加，故障率迅速降低。在这段时间内发生故障的原因是由于设计、原料和制造工艺中缺陷而引起的。因此要提高设计水平和电网装备水平，积极采用新技术、新设备，尽量减少故障率。 第二，偶然期故障比较稳定，可视为常数，而且数值较低。在运行中应加强维护延长这段时期的时间。 第三，损耗期故障率上升，这是因为机械和电气磨损以及绝缘的老化所引起。在这段时期里大部分元件开始失效。 “老化筛选”方法就是结束“早期”，延长“偶然期”，及时更换“损耗期”，提高供电可靠性。该方法主要针对不可修复元件。 2.完善配电网网架，缩小停电范围:目前配电网的现状是以架空线为主；35 kV、10 kV、0. 4 kV电压供电为主；直馈方式为主的“三主”方式，这种传统的陈旧的供电模式，是造成供电技术和可靠率低下的一系列问题的主要原因。加上目前城市建筑高层化、生活环境绿化、居民生活小区化的要求，蜘蛛网式的供电网还会给安全和环境带来许多问题。因此，在满足功能的要求下，为保证系统的可靠性，适当增加“功能相同的元件”做后备。从安全可靠、经济优质上考虑配电网的优化，改变陈旧的供电模式，完善配电网结构，实现“手拉手”环网供电，对重要用户实行“双电源”，甚至“三个电源”供电方式。同时，线路供电半径要适中，供电负荷要基本合理。 3． 重视施工及检修质量:提高配电网可靠性是一项长期、持久的工作。施工、检修质量是非常重要的环节，必须严格把关，减少故障率。特别是配电网使用的非标准金具的设计及镀锌材料的质量，是目前的当务之急。否则，紧接着大量严重的锈蚀金具的更换，工作量特别繁重，供电可靠性得不到保证。这一项人们极易疏忽，必须引起高度重视。 4.采用先进设备，实现配电网自动化:采用先进设备（自身故障率低），通过通信网络，对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，故障未发生就能及时消除。实现配电网络自动化，能自动将故障段隔离，非故障段恢复供电，通过选择合理的与本地相适应的综合自动化系统方案，在实施一整套监控措施的同时，加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷管理情况、潮流动向进行采集，实施网络管理，拟定优化方案，提高了配电网供电可靠性，使99.99%的供电可靠率得以实现。另外，联络开关与切换开关相互配合，可以使由故障造成的部分失电负荷转移到其它系统，恢复供电，从而缩短非故障线路的停电时间。 5. 配（供）电管理系统的应用:配电系统计算机监控和信息管理系统不仅能够提高供电可靠性，而且有显著的经济效益。过去十几年，我国对供电过程的计算机监控和信息管理有了很大的发展。配（供）电管理系统是一个庞大的系统，可以分为不同的工作领域。在配电系统的各个不同的领域正在发展不同程度的自动化，其总趋势是综合化和智能化方向发展，目前 正在研究的配电管理系统是在能量管理系统的基础上发展起来的综合自动化系统。它是一个以电力系统中的配电系统，直至用户控制与管理对象，具备数据采集与监视、负荷管理控制、自动绘图与设备管理、工作顺序管理和网络分析等功能的计算机控制系统。 6. 中心点接地和配套技术的应用:随着光缆广泛应用，对地容性电流越来越高，中性点运行方式的改变和配套技术的应用，是改善系统过电压对设备的危害、减少绝缘设备破坏造成的事故，增强馈线自动化对单相接地故障的判别能力的重要手段。 7.改革停电检修制度，计划管理停电:从转变观念入手，广泛应用分段停申请等一系列能有效缩短停电时间的新举措，遵循确保安全前提下能带电作业的项目不安排停电；几个项目能配合的单项不予停电等停电审批原则，对计划停电实行精细管理和严格控制。 目前，停电方式主要有三种：第一是计划停电。根据月生产计划工作需要，在月底向调度申请下个月的停电计划；第二是临时停电。主要是处理故障，临时向调度申请停电；第三是夜间停电。对工作量较小，在安全前提下采用夜间检修工作，这样虽然不能提高供电可靠性，但可以减少电量的损失，还可以得到良好的社会效益。 8.其它措施：除以上措施外，还需考虑到其它诸多方面的因素：比如加强线路的维护和管理，以及加速故障探测和修复；提高业务人员技术水平,即工作人员不但要熟悉运行、检修、规划、设计等，还要懂得计算机以及配电网自动化的运行、维护等；利用配网自动化手段进行故障管理和加强配电设备及配电线路运行管理等，从而提高供电可靠性，等等。 四．关于馈线自动化 变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。 非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此，提出系统应对电压进行连续测量和质量分析，噪声越限告警。同时，要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。 五.结束语：在今后很长的一段时期内，配电系统必将获得迅速的大规模的发展，而配电系统可靠性工作是现代化配电系统管理的重要手段，无疑也会获得重大的发展。提高配电网供电可靠性，不仅是用户的需求，也是供电企业自身发展的需要。提高配电网供电可靠性，不但可以减少停电损失，避免因停电引起的经济纠纷，还可以树立良好的供电企业形象。配电网的供电可靠性指标将会由目前单纯的数字统计，逐步提高到应用于电网规划、技术设计以及日常生产的领域中去，并日益满足电网安全运行和优质服务的要求。

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