山西省城市用戶供電可靠性分析與措施探討

楊尉薇，安學民，楊 琦

（國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院，山西 太原 030001）

山西省城市用戶供電可靠性分析與措施探討

楊尉薇，安學民，楊 琦

（國網(wǎng)山西省電力公司電力科學研究院，山西 太原 030001）

隨著電網(wǎng)的飛速發(fā)展，城市配網(wǎng)可靠性問題日益突出，為提高城市用戶供電可靠性，立足山西電網(wǎng)，詳細統(tǒng)計分析2015年歷時8個月的相關指標，提出了加強綜合停電計劃管理、提高故障搶修效率、加強新技術新設備應用等提高其供電可靠性的措施。

供電可靠性；城市電網(wǎng)；故障停電

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟增長以及城鎮(zhèn)化建設步伐的加快，山西省企業(yè)用戶對供電企業(yè)的供電質量提出了更高要求，這種形勢下，開展用戶供電可靠性統(tǒng)計評價，提高電網(wǎng)供電可靠性，是供電企業(yè)塑造企業(yè)形象、也是提高經(jīng)濟效益的需要。

1 供電可靠性指標總體情況

山西省電網(wǎng)分為大同、忻朔、中部、南部4大供電區(qū)，其中忻朔電網(wǎng)包括忻州市和朔州市電網(wǎng)，中部電網(wǎng)包括太原市、陽泉市、呂梁市、晉中市電網(wǎng)，南部電網(wǎng)包括臨汾市、運城市、長治市、晉城市電網(wǎng)。山西省城市電網(wǎng)主要擔負著11個地區(qū)市中心、市區(qū)以及城鎮(zhèn)供電任務，其城市中壓配電網(wǎng)以10 kV為主，本文以山西電網(wǎng)2015 年1—8月份統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎，統(tǒng)計并分析其城市供電可靠性水平。截至2015年8月底，省公司城市所屬范圍內(nèi)，用戶數(shù)達3.581 3萬戶；配電變壓器4.221 7萬臺，總容量1 704 013.8萬kVA;架空線路長度累計1.720 243萬km，其中，絕緣架空線路長度累計1.284 285萬km，電纜線累計長度0.407 173萬km，斷路器臺數(shù)為0.295 1萬臺。

2015年1—8月，山西電網(wǎng)城市用戶供電可靠率為99.847 9%，用戶平均停電時間為8.87 h/戶。從停電性質來看，預安排停電影響用戶平均停電時間4.95 h/戶，占總停電的55.81%；故障停電影響用戶平均停電時間3.92 h/戶，占總停電的44.19%。城市線路電纜化率 35.00%,架空絕緣化率69.56%，每線段平均長度為1.95 km/段，線路每線段平均用戶數(shù)為24.21戶/段，從不同地區(qū)特征情況來看，城市中心區(qū)供電可靠率為99.955 3%，公司城市市區(qū)供電可靠率為99.885 6%，公司城鎮(zhèn)范圍內(nèi)供電可靠率為99.818 2%。

2 供電可靠性數(shù)據(jù)詳細分析

2.1 故障停電

2.1.1 主要指標情況

a）故障停電時戶數(shù)與戶次數(shù)。故障停電時戶數(shù)是1—8月，公司累計故障停電5.030 2萬戶次，導致停電時戶數(shù)14.057 856萬時戶。從月度分布來看，4月份的故障停電時戶數(shù)與戶次數(shù)最多，2、3月份最少，主要由于此階段正值春節(jié)前后，各單位實施春節(jié)保電，故障相應減少 (見圖1)。

圖1 故障停電戶次與時戶數(shù)月度分布情況（2015年1至8月）

b）用戶故障平均停電時間。用戶故障平均停電時間是指供電用戶在統(tǒng)計期間因故障導致平均停電小時數(shù)，是反映供電系統(tǒng)對故障用戶停電時間的長短指標，2015年1—8月，山西省城市電網(wǎng)用戶故障平均停電時間3.92 h/戶。從地區(qū)特征來看，市區(qū)范圍的用戶故障平均停電時間最長2.88 h/戶，市中心最短1.04 h/戶 (見圖2)。

圖2 用戶故障平均停電時間地區(qū)分布情況（h/戶）（2015年1至8月）

c）用戶故障平均停電持續(xù)時間。用戶故障平均停電持續(xù)時間是指在統(tǒng)計期間內(nèi)，故障停電的每次平均停電小時數(shù)，本指標統(tǒng)計的是統(tǒng)計期間內(nèi)平均每次故障停電的持續(xù)停電時間，主要反映了平均每次對故障停電恢復能力的水平，2015年1—8月，山西省城市電網(wǎng)用戶故障平均停電持續(xù)時間3.22 h/次。

從地區(qū)特征情況來看，1—8月市中心和市區(qū)范圍電纜故障次數(shù)占線路總故障次數(shù)的7.21%，高出城鎮(zhèn)4.15%；市中心和市區(qū)范圍電纜故障時間占線路總故障時間23.57%，高出城鎮(zhèn)范圍16.84%，市中心和市區(qū)范圍電纜線路故障停電持續(xù)時間高與城鎮(zhèn)，在市中心與市區(qū)范圍電纜化率高的情況下，市中心、市區(qū)范圍的用戶故障平均停電時間高于城鎮(zhèn)地區(qū)。

2.1.2 停電責任原因分析

2015年1—8月，故障停電影響用戶平均停電時間3.92 h/戶,其中10 kV配電網(wǎng)設施影響用戶平均停電時間3.69 h/戶，占總故障停電的94.13%，是影響故障停電的主要因素。

在10 kV配電網(wǎng)設施故障停電中，用戶影響、外力因素、設備原因、自然因素和運行維護分別影響用戶平均停電時間1.03、1.024 8、0.276 6、1.047 43和0.299 3 h/戶，共占10 kV配電網(wǎng)設施故障停電的99.68%，是造成10 kV配電網(wǎng)設施故障停電的主要因素 (見圖3)。

圖3 10 kV配電網(wǎng)設施故障停電原因分布情況（2015年1至8月）

a）用戶影響。用戶影響造成10 kV設施故障停電1.03 h/戶，是10 kV配電網(wǎng)設施故障停電占比重要因素。主要由于部分單位城市范圍內(nèi)的專變用戶占比高于公變用戶，專變用戶設備質量偏低，運維水平不高，且部分專變過載運行等原因造成的。

b）外力因素。外力因素造成10 kV設施故障停電1.024 8 h/戶，其中異物短路是主要因素，占外力因素故障停電的46.84%(見圖4)。

圖4 外力因素故障停電原因分布情況（2015年1至8月）

c）設備原因。10 kV設備原因造成用戶停電0.276 6 h/戶，設備老化及產(chǎn)品質量不高是造成設備故障的主要因素，高壓熔斷器、線路金具等附屬設備老化現(xiàn)象嚴重。

d）自然因素。10 kV自然因素造成用戶停電1.047 4 h/戶，在自然因素造成的10 kV配電網(wǎng)設施故障停電中，氣候因素是主要因素，占99.02%，其中氣候因素中大風大雨占比較高，為68.30%。主要由于今年1—8月部分地區(qū)暴雪、大風大雨等惡劣天氣頻繁 (見圖5)。

圖5 自然因素故障停電原因分布情況（2015年1至8月）

e） 運行維護。10 kV設施運行維護原因造成用戶停電0.299 3 h/戶，主要包含修試驗質量原因、運行管理原因、責任原因不清等方面原因，其中責任原因不清是造成運行維護原因停電的主要因素，占運行維護原因總停電的82.43%。

2.2 預安排停電

2.2.1 主要指標情況

a）預安排停電戶次數(shù)與時戶數(shù)。1—8月，累計預安排停電17.712 041萬戶次，停電時戶數(shù)31.769 897 萬h/戶 (見圖6)。從月度分布來看，隨著“春檢”工作的展開，4月份預安排停電戶次數(shù)多，停電時戶數(shù)大。

圖6 預安排停電戶次與時戶數(shù)月度分布情況（2015年1至8月）

b）用戶平均預安排停電時間。用戶平均預安排停電時間是指供電用戶在統(tǒng)計期間因預安排停電導致平均停電小時數(shù)，是反映供電系統(tǒng)對預安排停電用戶停電時間的長短指標，1—8月，用戶平均預安排停電時間4.95 h/戶。從區(qū)域類型分布來看，城鎮(zhèn)用戶預安排平均停電時間最長，市中心與市區(qū)預安排平均停電時間差異較小。

c）預安排平均停電持續(xù)時間。用戶預安排平均停電持續(xù)時間是指在統(tǒng)計期間內(nèi)預安排，故障停電的每次平均停電小時數(shù)，本指標統(tǒng)計的是統(tǒng)計期間內(nèi)平均每次預安排停電的持續(xù)停電時間，主要反映了總體預安排工作的合理性，2015年1—8月，山西省城市電網(wǎng)預安排平均停電持續(xù)時間5.08 h/次。從區(qū)域類型分布來看，市區(qū)用戶預安排平均停電持續(xù)時間最短，為5.48 h/戶。

2.2.2 責任原因分析

2015年1—8月，預安排停電影響用戶平均停電時間4.95 h/戶。其中，檢修停電是影響預安排停電的主要因素，占預安排總停電的78.74%(見圖7)。

圖7 預安排停電責任原因分布情況（2015年1至8月）

a） 檢修停電。檢修停電造成的預安排停電時戶數(shù)13.991 459萬時戶，影響平均停電時間3.896 9 h/戶。

按具體原因來看，10 kV配電網(wǎng)設施計劃檢修和臨時檢修是檢修停電的主要因素，分別影響平均停電時間2.58 h/戶和0.573 8 h/戶，占預安排總停電的52.12%和11.59%。

b）工程停電。工程停電造成的預安排停電時戶2.393 919萬時戶，影響平均停電時間0.666 8 h/戶。按具體原因來看，內(nèi)部計劃施工和業(yè)擴工程是工程停電的主要因素，分別影響平均停電時間0.582 7 h/戶和0.047 8 h/戶。

c）用戶申請原因停電。用戶申請停電造成的預安排停電時戶數(shù)1.121 708萬時戶，影響平均停電時間0.312 4 h/戶。按具體原因來看，用戶計劃申請停電和用戶臨時申請檢修是用戶申請停電的主要因素，分別影響平均停電時間0.055 4 h/戶和0.257 1 h/戶[1-2]。

3 供電可靠性結論分析

a） 預安排停電是造成城市用戶停電的主要因素。由于我國經(jīng)濟總體仍處在持續(xù)增長階段，用電負荷總體持續(xù)攀升，配電網(wǎng)建設和改造的任務繁重，預安排停電仍然是造成城市用戶停電的最主要因素。2015年1—8月預安排停電影響用戶平均停電時間0.69 h/戶，占用戶總停電的46.94%。其中，檢修停電是影響預安排停電的主要因素，共占預安排總停電的78.74%。

b） 市中心和市區(qū)范圍電纜線路故障停電時間、持續(xù)時間高于城鎮(zhèn)。在市中心與市區(qū)范圍電纜化率高的情況下，市中心、市區(qū)范圍的用戶故障平均停電時間高于城鎮(zhèn)地區(qū)。

c）用戶影響、外力因素、設備原因和自然因素是造成配電網(wǎng)故障停電的主要原因。10 kV配電網(wǎng)設施故障占故障停電94.13%。其中，用戶影響、外力因素、設備原因和自然因素是造成10 kV配電網(wǎng)設施故障的主要因素，共占10 kV配電網(wǎng)設施故障停電的99.68%。專變用戶的設備質量、運維水平低及過載運行是導致用戶因素停電的主要原因；外力因素中46.84%受異物短路影響導致的；設備原因中88.00%是設備老化問題；自然因素中99.02%是氣候因素導致的，其中大風大雨占68.30%。

4 提高供電可靠性水平的措施分析與探討

基于以上對山西電網(wǎng)城市供電可靠性的指標及原因分析，筆者認為，應該從下面幾個方面來提高其可靠性。

a）加強綜合停電計劃管理。按照工程建設和生產(chǎn)運行相結合、主網(wǎng)檢修和配網(wǎng)檢修相結合、業(yè)擴報裝和計劃檢修相結合、大修技改和預試定檢相結合的原則，嚴格停電計劃管理，提前開展預測和預控，優(yōu)化停電方案，減少停電次數(shù)，特別是嚴控縣級供電公司計劃安排，保證“一停多用”，減少重復停電；注重停電過程控制，縮短設備停運時間，嚴格控制臨時停運；提高設備預試、檢修質量。

b）提高故障搶修效率。充分利用可靠性數(shù)據(jù)指導電網(wǎng)規(guī)劃、優(yōu)化電網(wǎng)結構，采用差異化設計，有針對性地提高設計標準，提高抵抗自然災害的能力；提高設備選型標準，選擇可靠性高的優(yōu)質設備；加強新設備、新系統(tǒng)的施工安裝質量管理；加強配電設備的巡視和配電設施的防護工作，防止外力破壞事故發(fā)生；大力提高故障搶修效率，強化故障搶修管理，縮短故障停電時間。

c） 設備改造，提高設備配備水平。定時更換、淘汰有問題有缺陷的老舊設備，盡可能選擇可靠性較高、維護簡單的電力設備，進行架空線路的絕緣化改造，提高，特別是城鎮(zhèn)地區(qū)線路的安全性能和絕緣化水平。加強新設備應用，提高設備防雷抗災防破壞水平。

d） 加強新技術的應用。加強設備狀態(tài)檢測，積極采用紅外測溫、局放檢測等技術手段，提高設備狀態(tài)診斷水平；大力開展不停電作業(yè)，確保檢修工作“能帶電，不停電”；采用新技術提高電網(wǎng)對自然災害和外力破壞等因素的抵抗能力及恢復能力。

e）有序推進配電自動化建設，提高其自動化技術水平。提高、完善配網(wǎng)GIS系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)技術，建立統(tǒng)一信息平臺整合、互通配網(wǎng)相關數(shù)據(jù)系統(tǒng)，利用遠方操作、故障自動隔離等手段縮短停電時間。

用戶供電可靠性是供電企業(yè)對用戶持續(xù)供電能力的具體反映，是供電企業(yè)一項主要的電能質量指標，指標的高低影響經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，反映了區(qū)域生活質量、水平、投資環(huán)境，直接體現(xiàn)了供電系統(tǒng)對用戶的供電能力。山西電網(wǎng)城市用戶供電可靠率為99.8479%，離高可靠性水平99.99%以上階段還有一定距離，還有較大的潛力可以挖掘，建議通過加強綜合停電計劃管理、提高故障搶修效率、提高設備配備水平、加強新技術的應用、提高其自動化技術水平等途徑來提高供電可靠性，實現(xiàn)山西電網(wǎng)城市供電高可靠性水平。

[1]中國電力企業(yè)聯(lián)合會電力可靠性管理中心.供電系統(tǒng)用戶供電可靠性：DL/T836—2003[S].北京：中國電力出版社，2003.

[2]國家電網(wǎng)公司組.供電系統(tǒng)用戶供電可靠性工作指南[M].北京：中國電力出版社，2012.

Analysis and Measures on Power Supply Reliability for Urban Users in Shanxi Power Grid

YANG Weiwei，AN Xuem in，YANG Qi

（State Grid Shanxi Electric Power Research Institute of SEPC,Taiyuan,Shanxi 030001,China)

With the rapid development of power grid, the reliability of urban distribution grid is increasingly important. In order to improve the reliability of power supply for urban users, this article analyzed the relevant indicators of Shanxi power grid of 8 months in 2015,some measures are put forward to enhance power supply reliability，including strengthening the comprehensive management of power outage plan, improving the efficiency of fault repair and strengthening the application of new technology and new equipment and so on.

reliability of power supply;urban power grid;power failure

TM732

A

1671-0320（2016）02-0023-04

2015-12-12，

2016-01-22

楊尉薇（1985），女，山西運城人，2010年畢業(yè)于太原理工大學電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，碩士，工程師，從事電力系統(tǒng)分析工作；

安學民（1984），男，山西晉城人，2009年畢業(yè)于華北電力大學控制理論與控制工程專業(yè)，碩士，工程師，從事信息安全督查及網(wǎng)絡運維工作；

楊 琦（1985），女，山西太谷人，2010年畢業(yè)于南京理工大學光學工程專業(yè)，碩士，工程師，從事安全技術監(jiān)督工作。