浅析电网低压路线供电可靠率的管理路径

浅析电网低压路线供电可靠率的管理路径

张群

(国网山东省电力公司滨州市沾化区供电公司山东省滨州市256800)

摘要：供电系统用户供电可靠性是供电系统对用户持续供电的能力。随着人民生活水平的提高，电力用户对于供电在可靠性方面提出了更高的要求。现行的供电系统供电可靠性评价规程中，平均供电可靠率是指在统计期间内对用户有效供电时间小时数与统计期间小时数的比值，记作ASAI-1，又按照不计外部影响、不计系统电源不足限电、不计短时停电分别记作ASAI-2、ASAI-3、ASAI-4，在相关统计指标中持续停电状态是指停电持续时间大于3min的停电，短时停电状态是指停电持续时间小于3min的停电。

关键词：电网低压路线；供电可靠率；管理路径

1供电可靠率计算方法

供电可靠率为在统计期间内，对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值，记作RS-1。供电可靠率=（1-用户平均停电时间/统计期间的时间）×100%若不计外部影响时，则记作RS-2。供电可靠率（不计外部影响）=（1-（用户平均停电时间-用户平均受外部影响停电时间）/统计期间的时间）×100%若不计系统电源不足限电时，则记作RS-3。供电可靠率（不计系统电源不足限电）=（1-（用户平均停电时间-用户平均限电停电时间）/统计期间的时间）×100%电力企业供电可靠率统计现状目前电力企业可靠率分析以供电线路管理单位为统计单元，可逐级细分至县区公司、供电所，突出对管理单位的指导而缺少对实际运维线路的具体指向。比如某一供电所供电可靠率较低，对其成因目前无法面向具体线路直接统计分析，只能交由该所对大量停电事件自行逐一核查。这样以管理单位为统计单元的可靠率分析，其数值能够反映一个单位的总体供电可靠性，但不能反映导致可靠率较低的具体问题，从而使管控可靠率较为困难：一方面通报的可靠率数据未指明具体线路，通报指向性大打折扣；另一方面被通报单位无法直接明确可靠率较低的成因设备所在，因此无法制定针对性整改措施。在实际工作中，停电检修、故障消缺往往以单条线路为停电范围，一定时期内单条线路停电时户数的累积，决定了该管理单位的总体供电可靠率。因此要研究一个管理单位可靠率较低的原因，必须从单条线路的角度去分析。

2供电可靠性要求

配电网规划设计技术导则中对供电可靠性的统计为RS-3(统计范围对应为ASAI-3)，即计及故障停电和预安排停电(不计系统电源不足导致的限电)，其对A+类供电区域规划目标用户年平均停电时间不高于5分钟(供电可靠率≥99．999%)、对A类供电区域规划目标用户年平均停电时间不高于52分钟(供电可靠率≥99．990%)、对B类供电区域规划目标用户年平均停电时间不高于3小时(供电可靠率≥99．965%)、对C类供电区域规划目标用户年平均停电时间不高于9小时(供电可靠率≥99．897%)、对D类供电区域规划目标用户年平均停电时间不高于15小时(供电可靠率≥99．828%)、对E类供电区域规划目标不低于向社会承诺的指标。国内电网先进城市现状供电可靠性仍然与国际先进水平仍存在较大差距，2016年上海核心区域用户年均停电时间超出巴黎五倍、东京十倍、新加坡百倍以上。新加坡城网供电可靠率达99．9999%、东京城网供电可靠率达99．999%、纽约城网供电可靠率达99．997%，而据不完全统计北京、上海、天津等区域A+地区的城网供电可靠率均值则为99．99%左右，国内主要城市供电可靠性与国际先进水平相比仍存在较大差距，同时大多数国际先进城市电网的计划停电时间远小于故障停电时间，这对提高我们供电可靠性提升方面则提供了思路。

3提升供电可靠性的途径

网架结构。国内主网架电网根据不同地区的电源结构、负荷密度等多采用双环或单环结构，典型架空线路采用的接线方式有多分段单联络、多分段三联络，电缆线路采用的接线方式有单射式、双射式、单环网、双环网以及“三双”接线等。新加坡主网电压等级输电网络均采用网状连接模式，每个网状网络并列运行，中压配电网络采用环网连接、采用以变电站为中心的花瓣形接线，并联运行模式，6．6千伏配电网络采用环网连接、开环运行模式。东京电网主网架结构500千伏为双环网，市中心275负荷变电站形成环路结构，中压电缆网主要适用于高负荷密度区，采用单环网、双射式、三射式三种结构。设备水平。近年来，国内开始大规模应用非晶合金铁心配电变压器、立体卷铁心配电变压器、有载调容配电变压器、13型及以上系列节能配变，运行稳定性及经济效益良好，但也存在运配电设备种类较多，通用性、互换性较差，存在部分配电设备和电缆质量参差不齐、缺陷多发等问题，另外国内大多数配电开关在稳定性和可靠性方面仍存在差距，受成本和技术的双重影响国内配电开关产品的标准化程度低，互换性差。配电网设备标准化程度与质量水平有待持续加强。配电变压器方面，使用节能环保型配电变压器是配变发展的新趋势，美国、欧洲、日本等发达国家主要倾向于新型材料、新结构、新型工艺节能配变的研发及应用，相关技术水平较成熟，投运率较高。配电开关应用趋势方面，考虑到环境污染问题，目前国际上使用环保绝缘气体替代SF6是一个发展方向，少维护或免维护的充气柜也成为开关设备新的发展方向。配电自动化水平。国内电网从2010年起逐步开展配电自动化规模化建设，由于历史欠账较多，目前整体覆盖率较低。国外配电自动化发展的比较早，技术比较成熟，且配电自动化设备覆盖率较高，其中东京和新加坡的配电自动化覆盖率均已达到100%。一流城市配电自动化建设的目的以提高供电可靠性为主，三遥水平的馈线自动化较为发达，DA覆盖率较高，可实现故障段自动隔离，非故障段自动恢复供电。

4提升供电可靠性的建议

网架结构方面。国内电网不同接线的差别主要体现在供电能力、经济性和运行灵活性上，由于供电负荷仍增长较快，不同于发达国家已进入平稳的发展阶段，因此网架提升的途径主要在完善电网结构、提高转供电能力，构建标准化、差异化的供电网络。设备水平方面。输变电装备方面，随着国内制造业水平整体提升和国内输变电设备厂商经验积累，国内输变电装备与国际一流水平差距较小，但是国内配电设备方面，种类较多，通用性、互换性较差。应注重设备选型标准化、序列化，根据电网相应的发展水平、网络结构、负荷发展阶段确定，构成合理序列，在供电可靠性要求较高、环境条件恶劣的区域可选择高可靠率的设备降低系统故障概率。

5结论

对单线路供电可靠率算法与应用问题进行了研究，提出将供电可靠率研究由面向区域（市、县区等）转变为面向具体线路，实现可靠率指标与实际线路检修工作的充分融合。利用电能质量在线监测系统对可靠性大数据进行数据挖掘以得到基础过渡数据，提出单线路供电可靠率计算方法，使得线路管理单位明确导致可靠率较低的具体线路。同时，进一步给出造成线路可靠率较低的关键影响因素和决策建议，为基层设备管理单位针对性排查故障和优化检修计划提供决策依据。上文提出的应用策略已在试点单位实际应用，效果良好。算例表明，单线路供电可靠率计算方法适用于电力企业开展可靠率分析，由于基础数据来源于国家电网公司电能质量在线监测系统，因此具有很强的实用性，对各电力企业加强供电可靠性管理、提升供电可靠率具有较大的现实意义。

参考文献：

[1]董志玲.基于供电可靠率的配网运行维护及策略[J].低碳世界,2017(30):20-21.

[2]阮钰.供电可靠率小幅下降城乡差距仍较大[N].中国电力报,2017-07-11(005).