配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的研究

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高，僅僅根據(jù)可靠性的歷史統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)已難以適應(yīng)高供電可靠性的需求，供電可靠性管理亟需由事后統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)向事前預(yù)測(cè)評(píng)估轉(zhuǎn)變。配電網(wǎng)可靠性評(píng)估及其深化應(yīng)用是可靠性統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)的深化和發(fā)展，通過(guò)可靠性統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)可以得到可靠性評(píng)估需要的關(guān)鍵輸入?yún)?shù)，在大量歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，基于概率計(jì)算方法等進(jìn)行可靠性評(píng)估，能對(duì)供電系統(tǒng)擬開(kāi)展的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、改造、運(yùn)行工作進(jìn)行可靠性指標(biāo)預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果制定提升供電系統(tǒng)可靠性的最優(yōu)方案，并對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃、改造等環(huán)節(jié)的進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，為未來(lái)配電網(wǎng)的規(guī)劃、改造提出立項(xiàng)建議，做到精準(zhǔn)投資，有效發(fā)展，推動(dòng)配網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)及改造更加科學(xué)化和規(guī)范化，為世界一流城市配電網(wǎng)建設(shè)提供更加準(zhǔn)確的決策支撐。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；可靠性；計(jì)算

一、配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的目標(biāo)

通過(guò)深入分析現(xiàn)狀配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合專(zhuān)業(yè)可靠性評(píng)估軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄配電網(wǎng)可靠性現(xiàn)狀的分析、改造前后評(píng)估及不同運(yùn)行方式下的評(píng)估，為配電規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)改造、運(yùn)行檢修等業(yè)務(wù)提供輔助支持，促進(jìn)配電規(guī)劃、建設(shè)及改造更加科學(xué)化和規(guī)范化，進(jìn)一步提高中壓配電網(wǎng)的可靠性及應(yīng)用，以可靠性提升為目標(biāo)對(duì)配網(wǎng)工程的規(guī)劃、建設(shè)、改造、運(yùn)行等環(huán)節(jié)提供優(yōu)化建議。

二、配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的方法

1.制定工作方案

成立專(zhuān)門(mén)的工作專(zhuān)項(xiàng)小組，集結(jié)專(zhuān)業(yè)人員同軟件支撐單位商議制定可靠性評(píng)估工作方案，方案對(duì)試點(diǎn)工作組織機(jī)構(gòu)，職責(zé)分工進(jìn)行明確；對(duì)試點(diǎn)工作目標(biāo)、預(yù)期效果、現(xiàn)狀調(diào)研情況等內(nèi)容編制整合，對(duì)后期具體工作開(kāi)展起指導(dǎo)作用。

2.算法評(píng)估

由專(zhuān)項(xiàng)小組成員在軟件支撐單位的協(xié)助下對(duì)可靠性評(píng)估軟件的算法進(jìn)行評(píng)估和測(cè)定。研究工作流程、數(shù)據(jù)獲取來(lái)源及方式、數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)校核方法。

本次采用了改進(jìn)的故障模式后果分析法（FMEA）?；痉椒ㄊ牵簩?duì)于每一臺(tái)設(shè)備，首先根據(jù)設(shè)備屬性設(shè)定它的故障類(lèi)型（如短路、開(kāi)路，以及檢修方式下的故障等），然后對(duì)每種預(yù)想事故和故障類(lèi)型求出相應(yīng)的故障范圍，對(duì)故障范圍進(jìn)行可操作恢復(fù)供電區(qū)域和不可操作恢復(fù)供電區(qū)域劃分，并實(shí)施非故障區(qū)域的負(fù)荷轉(zhuǎn)移模擬，同時(shí)通過(guò)潮流計(jì)算，判斷轉(zhuǎn)移是否成功，最后得到電網(wǎng)的故障事件集合列表，并進(jìn)行相應(yīng)的可靠性指標(biāo)計(jì)算。

3.PMS、GIS數(shù)據(jù)導(dǎo)出和數(shù)據(jù)校驗(yàn)

成立專(zhuān)項(xiàng)工作小組，在專(zhuān)業(yè)部門(mén)的協(xié)同下，從相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中導(dǎo)出本次工作所需要的基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)（包括圖形參數(shù)、臺(tái)賬參數(shù)、重要用戶(hù)信息等）并進(jìn)行校驗(yàn)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤和缺漏數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給相關(guān)部門(mén)進(jìn)行整改、反饋。

4.可靠性參數(shù)收集整理

對(duì)近三年配網(wǎng)停電事件進(jìn)行匯總分析，結(jié)合利用典型可靠性參數(shù)表，并組織專(zhuān)家開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)分析，獲取可靠性參數(shù)。

具體包括：1.故障停電相關(guān)參數(shù)，2.預(yù)安排停電相關(guān)參數(shù)，3.每條饋線(xiàn)下的最大負(fù)荷下的電流、最小負(fù)荷下的電流、最大功率因數(shù)和最小功率因數(shù)。收集匯總后對(duì)可靠性參數(shù)進(jìn)行人工修改，實(shí)現(xiàn)特殊設(shè)備型號(hào)、種類(lèi)、特殊污穢等級(jí)地區(qū)、極端天氣多發(fā)區(qū)等設(shè)備（用戶(hù)）的可靠性參數(shù)自定義的需求。

5.數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)收集整理完成后導(dǎo)入到可靠性評(píng)估軟件中并進(jìn)行相應(yīng)的處理。數(shù)據(jù)整理期間加強(qiáng)各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)項(xiàng)目組間溝通，明確各類(lèi)數(shù)據(jù)的范圍和要求，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)不可用、不適用，影響工作進(jìn)展。工作所需的設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)、可靠性參數(shù)、調(diào)控負(fù)荷、用采負(fù)荷等所需數(shù)據(jù)以表格形式一一列出，交由各專(zhuān)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集。

6.試算調(diào)整

輸入?yún)?shù)確認(rèn)及試算，并進(jìn)行第一次試算，根據(jù)試算結(jié)果進(jìn)行分析整改，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步完善調(diào)整后開(kāi)展多次試算。通過(guò)軟件計(jì)算結(jié)果對(duì)試點(diǎn)區(qū)域配電網(wǎng)可靠性現(xiàn)狀進(jìn)行分析，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)制定多種整改措施并經(jīng)過(guò)測(cè)算選取最優(yōu)措施，同時(shí)開(kāi)展分析工作。

7.評(píng)估專(zhuān)題分析、網(wǎng)架薄弱環(huán)節(jié)評(píng)估、改造方案制定

在專(zhuān)業(yè)部門(mén)協(xié)同下對(duì)可靠性評(píng)估軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行針對(duì)性的分析和查證，確定可靠性薄弱環(huán)節(jié)的部分饋線(xiàn)可靠性指標(biāo)較低的形成原因，研究并制定整改措施方案，并從可靠性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用可行性等方面分析方案的實(shí)用程度。

通過(guò)可靠性評(píng)估，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性因素，通過(guò)“最小費(fèi)用法”和“效益/成本法”進(jìn)行計(jì)算，充分分析可靠性提升與經(jīng)濟(jì)收益所受的影響，使評(píng)估成果更具有實(shí)際意義，減少經(jīng)濟(jì)支出，尋求可靠性投入和效益之間的平衡，為試點(diǎn)區(qū)域配電網(wǎng)改造升級(jí)工作提供理論依據(jù)。

三、配電網(wǎng)評(píng)估效果

1.查找網(wǎng)架薄弱環(huán)節(jié)

通過(guò)將可靠性評(píng)估技術(shù)引入配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行可靠性計(jì)算分析，能夠確定現(xiàn)狀配電網(wǎng)和規(guī)劃期內(nèi)配電網(wǎng)的可靠性水平，找出影響供電可靠性的薄弱環(huán)節(jié)，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，使得投資更精準(zhǔn)，收效更高，同時(shí)為配電網(wǎng)規(guī)劃方案的形成及比對(duì)提供定量的依據(jù)，有效指導(dǎo)配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

2.從可靠性角度為配電網(wǎng)提升提供建議

根據(jù)可靠性評(píng)估軟件對(duì)規(guī)劃方案進(jìn)行評(píng)估計(jì)算，通過(guò)指標(biāo)前后對(duì)比量化分析規(guī)劃方案的效果，綜合專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)優(yōu)選最佳方案，對(duì)目標(biāo)區(qū)域制定針對(duì)性的改造措施提供了依據(jù)。選取方案討論后，為次年配電網(wǎng)建設(shè)改造立項(xiàng)提供建議。

四、結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)展面向規(guī)劃、改造等環(huán)節(jié)的可靠性評(píng)估專(zhuān)題分析，并對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃、改造等環(huán)節(jié)的進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，為未來(lái)區(qū)域配電網(wǎng)的規(guī)劃、改造提出立項(xiàng)建議，做到精準(zhǔn)投資，有效發(fā)展，使配網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)及改造更加科學(xué)化和規(guī)范化，為世界一流城市配電網(wǎng)建設(shè)提供更加準(zhǔn)確的決策支撐。

參考文獻(xiàn)：

萬(wàn)凌云 高可靠性配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 北京 中國(guó)電力出版社 2015.5

作者簡(jiǎn)介：田旭峰（1979-），男，2012年畢業(yè)于山西大學(xué)，高級(jí)工程師。endprint