配電網不停電的管理方法研究

吳曉東

摘要 ：論文首先分析了當前配電網管理的現(xiàn)狀和面臨的電網結構不合理技術落后給管理帶來的一系列難題然后從關鍵技術和管理層面提出了配電網不停電的優(yōu)化管理方法。

摘要 ：配電網 不停電 挑戰(zhàn) 方法

長期以來我國對配電網重視不夠、配電網在規(guī)劃、建設、運行管理上全面滯后于發(fā)電系統(tǒng)和輸電網，對配電網供電可靠性的研究也相對較少。電力系統(tǒng)70%的供電量要通過配電網送到用戶、80%的故障都發(fā)生在配電網。配電網供電可靠性是整個電力系統(tǒng)供電可靠性中最重要的組成部分之一。在市場競爭的壓力和企業(yè)自身經濟利益的驅動下配電網供電可靠性開始受到供電企業(yè)關注。

1.配電網管理現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)

1.1 配電網結構不合理

首先是分段平均長度長。架空線路的平均分段長度大約10km/段；線路分段互聯(lián)概念已經普及，但分段數(shù)量與可進行聯(lián)絡容量的比例很不匹配；線路雖有聯(lián)絡，但互供能力不強。其次是配電網環(huán)網率低，網架結構薄弱。網絡結構不合理，網絡中的線路環(huán)網率低，網絡的可轉移能力有限，環(huán)網的密度低，強度差，需要加大網架的聯(lián)絡量和聯(lián)絡的強度與密度，提高吸納電源與適時向用戶配電的配電能力。線路平均負荷雖然逐步趨于合理，但不平衡率相當高，平均供電半徑逐步縮小并且趨于合理，而局部線路供電半徑仍然過長；中、低壓線路長度比例失調等方面仍然比較嚴重。網絡技術裝備水平低，線路上油斷路器還有一定的比例，變電站的10kv的油斷路器仍然存在。架空線路的絕緣化程度不高，配電網絡的免維修設備極少，嚴重影響配電網絡的可靠性指標的提高。

1.2 配電網技術性落后

首先表現(xiàn)為科學檢修方式技術慣性大，配電網檢修方式陳舊。在實施改造中重單元設備改造，輕網絡架構系統(tǒng)建設工作的偏向較重。配電網絡的技術裝備提高不少，但裝備技術水平與管理手段仍然落后。結合日常配電網管理工作，配電網管理的信息化應用程度不高，配電網管理信息的集成度低，配電GIS普及率不高，配電管理的更新落后于設備和技術的更新。管理的重點不突出，配電網的運行與檢修仍然處于被動的階段，不能進行主動的實現(xiàn)預控和經濟運行。在技術管理中，科學維修技術沒有取得大的發(fā)揮，強調需要積極提倡科學維修的創(chuàng)新技術理念，克服舊的技術慣性，推動科學維修的發(fā)展。

1.3 配電網管理性問題

當前配電網綜合技術指標落后，事故的預控能力薄弱，供電可靠性差、電能質量、配電網的事故預控以及經濟運行等技術指標還有待進一步提高。配電網可持續(xù)發(fā)展研究、近期建設與遠期發(fā)展配合問題重視不夠。高品質、標準化的配電設備研發(fā)，對配電網優(yōu)化的技術支持都有待于進一步深入研究和提高。在配電網管理上，綜合性管理技術有待提高，人才急需要培養(yǎng)。綜合性管理技術需要強化，需要大幅度提高管理水平。管理人才貧乏，特別表現(xiàn)在規(guī)劃技術、網架結構技術性研究、配電網運行技術、數(shù)據的統(tǒng)計分析技術、設備狀態(tài)判斷技術、符合配電網運行標準性質的設備技術、標準化系統(tǒng)、設備研究等方面。

2.配電網不停電的優(yōu)化管理

2.1 發(fā)揮分布式發(fā)電和微電網的作用

分布式發(fā)電是指某些中小型發(fā)電裝置靠近用戶側安裝，它既可獨立于公共電網直接為少量用戶提供電能，也可將其接入配電網，與公共電網一起共同為用戶提供電能。分布式發(fā)電系統(tǒng)運行模式是獨立運行模式以及與電力系統(tǒng)并聯(lián)的運行模式。所謂孤島運行模式是指負荷由分布式發(fā)電系統(tǒng)單獨供電的運行模式。而并網運行模式是指分布式發(fā)電系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)的配電網，與原有系統(tǒng)一起向負荷供電的運行模式。微電網多渠道供電，立足于用戶側，供電可靠性在電端得到保證，實現(xiàn)對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應。整套系統(tǒng)對于家庭用戶而言基本屬于免維護，當外部電網失電，光伏并網逆變器和風力并網逆變器均停止工作，風機電子負載控制器自動卸荷，同時低壓自動開關失壓脫扣重合閘控制器動作。如果外部低壓電網有檢修工作，要求營業(yè)所工作人員將表箱內的隔離閘刀分閘，作為電氣連接的可視斷開點，列入安全措施之中。

2.2 應用低壓自動開關重合裝置

低壓自動開關重合裝置是一種自動裝置，能代替人工，它在線路恢復供電時，自動將因線路失壓而脫扣的低壓自動開關延時重合閘，恢復對用戶負荷的供電。而又能減輕運行搶修人員的勞動強度，提高供電可靠性，提升電力優(yōu)質服務水平。如果脫扣是由于開關的人工分斷或保護動作分斷，則裝置不會輸出合閘信號，實現(xiàn)進線有壓重合功能。當控制器負荷側由于各種原因而帶電時，閉瑣進線重合閘功能，并發(fā)出告警。當線路失壓引起低壓自動開關失壓脫口后，線路再次來電時，負荷側又無電壓的情況下，通過一個隨機的延時后自動給出一個合閘信號，來控制低壓自動開關的合閘，達到自動恢復供電的目的。防止發(fā)生在低壓側非法合環(huán)運行或用戶有自備電源時向系統(tǒng)倒送電事件。

2.3 變電容載比。

對于配電到10kV電源變壓器的容載比在配電負荷發(fā)展比較快的地區(qū)，在規(guī)劃的過渡期間，為了適應負荷的發(fā)展，可采用略高的容載比，以提高它在每個發(fā)展時期的儲備系數(shù)，提高電源對于配電網絡的適應性與可靠性。在快速發(fā)展期，容載比建議取2.25一2.38。必須是配電網絡的加強，并必須達到配電自動化，這是兩個基本的條件。配電網絡網架是轉移的必須條件，自動化是時間需要的必須條件，目標是完成高指標的容載比，目的是減少總資金的投入，減少投入的成本，條件是優(yōu)化配電網絡。當然在發(fā)展中有許多可能的不定因素，有技術、行政，資金、外部環(huán)境等，因為其復雜性，在城市發(fā)展比較快、配電負荷發(fā)展較快的地區(qū)，考慮容載比絕對值的時候需要留有一定的發(fā)展余度，所以提出2.25一2.38的數(shù)值。

2.4 突破配電網運行技術管理思維

長期形成的配電網運行技術管理思維陳舊，技術慣性大，已不適應當前的服務需求。老的檢修方式不適應通過對改造以后新型設備的科學檢修技術，科學檢修技術課題需要積極探索。目前配網設備的總體健康狀況已經提高不少，無油化設備比例大幅度提高，氧化鋅避雷器大量應用，架空線路的絕緣化率不斷得到提高。但是在可靠性的統(tǒng)計中“預安排停電時間”的比例仍然居高不下，設備通過改造以后健康狀況的提高反映在對于可靠性指標的效果不高，其原因說明在技術管理中，科學檢修技術沒有得到發(fā)揮，所以需要積極提倡科學檢修的創(chuàng)新技術理念，克服舊的技術慣性，推動科學檢修的發(fā)展。

2.5 建立平衡建設、整體優(yōu)化理念

目前國內平均變電站設備中的斷路器無油化率已經達到了85一100%，但是當變電站的出線斷路器停電以后，轉移負荷的能力僅僅達到20一30%。如一個變電站或者一臺變壓器停電，就要產生大量的用戶停電，而不能進行有效負荷的轉移。這與配電網在發(fā)展、需求、服務上是不相稱的。在實施過程中，往往重單元設備改造、疏網絡系統(tǒng)建設工作的偏向較重，需要做好單元設備改造與網絡系統(tǒng)建設的平衡工作，提升配電網絡整體優(yōu)化的理念，充分認識設備是關鍵、網絡是基礎、管理是保證的協(xié)調統(tǒng)一。

3.結語

總之，配電網不停電的優(yōu)化管理涉及技術和管理兩大方面，本文中技術層面的方法并沒有面面俱到，管理上的模式和方法還需要在今后的生產工作中進一步完善。

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