配電網(wǎng)供電可靠性提升策略討論

摘 要： 在我國，配電網(wǎng)發(fā)生故障的概率和頻率還是很高的，保證好其可靠性，這對配電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定有著至關(guān)重要的關(guān)系。本文便是通過梳理文獻(xiàn)，查找相關(guān)資料來對供電可靠性的發(fā)展實施情況做一個梳理總結(jié)，找出其存在的問題，并根據(jù)實踐經(jīng)驗提出一些具有可行性和現(xiàn)實性的措施以供討論。在供電配電網(wǎng)絡(luò)的實際運作中，會有不同的幾個因素影響電力的可靠性。因此，本文在結(jié)尾也提出了一些措施，比如改善配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、重新配置電力線路，實施帶電作業(yè)的檢修辦法，提高配電網(wǎng)預(yù)防自然災(zāi)害的能力，加強(qiáng)控制，提高其可靠性。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng); 供電可靠性;提升策略

前言： 電力作為動力資源支撐著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展和高度繁榮，如果沒有電力，人類文明史要向前倒退兩個世紀(jì)，如果沒有一個穩(wěn)定的電力供應(yīng)，也就沒有這高度文明的現(xiàn)代社會。在現(xiàn)代研究中，我們常常使用供電可靠性來作為觀察供電系統(tǒng)電能質(zhì)量如何的一個高質(zhì)量途徑，這個高效率的指標(biāo)能夠很好的對某地區(qū)或者國家的電能需求的滿足程度進(jìn)行一個反應(yīng)。從宏觀角度上來看，供電可靠性甚至可以用來觀察國民社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度。我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)，自然從客觀角度對配電網(wǎng)的供電可靠性要求邁入了一個更高的臺階，我們要想實現(xiàn)配網(wǎng)功能的高質(zhì)量發(fā)揮和實現(xiàn)，就務(wù)必要對先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行采用和學(xué)習(xí)，持續(xù)的去優(yōu)化配電質(zhì)量。當(dāng)然，我們也需要清醒的認(rèn)識到，我們國家當(dāng)前的供電可靠性還和這個世界上的其他發(fā)達(dá)地區(qū)存在著不小的差距和距離，這都是我們接下來需要趕超和彌補(bǔ)的方向[1]。

一、 我國配電網(wǎng)供電可靠性的發(fā)展情況以及當(dāng)前存在的問題

在當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)的供電安全和可靠跟配電網(wǎng)的建設(shè)基礎(chǔ)有關(guān)，對于電力供應(yīng)來說一個穩(wěn)定又安全的配電網(wǎng)，既能對正常用戶的用電需求實現(xiàn)滿足，又能實現(xiàn)供電方的經(jīng)歷利益流入、可持續(xù)發(fā)展。而跟隨國家的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，諸多新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也需要認(rèn)識到配電網(wǎng)正處于一個高負(fù)荷狀態(tài)，在實際的實踐操作層面，供電可靠性會受到來自各個方面不同因素的干擾和影響。在當(dāng)下我國電力發(fā)展階段，有著以關(guān)注發(fā)電、輕視供電、漠視用電的諸多問題，電力系統(tǒng)投資中，配電網(wǎng)的投資比重還是很低，距離國際上的通用指標(biāo)還有不小的距離。因此，亦須要理性客觀分析和認(rèn)識影響因素，從而制定科學(xué)戰(zhàn)略，給予配電網(wǎng)應(yīng)有的關(guān)注和重視。在規(guī)劃設(shè)計，建設(shè)投資，管理運營方面需要加大研究力度，彌補(bǔ)電力網(wǎng)絡(luò)這一最需要彌補(bǔ)的短板。

二、影響配電網(wǎng)供電可靠性的因素

（一）結(jié)構(gòu)的問題

國民經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，各類產(chǎn)業(yè)的用電需求是龐大的?，F(xiàn)階段的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計存在一些弊端，比如，結(jié)構(gòu)大多數(shù)都是放射狀帶來的負(fù)面影響便是輸電距離的增加。某一處發(fā)生線路故障，就會帶來工業(yè)園居民區(qū)大面積的停電，所以很難滿足當(dāng)前對用電可靠性的高強(qiáng)度需求。以10kV 配電網(wǎng)為例，供電可靠性和其結(jié)構(gòu)設(shè)計存在著非常大的關(guān)聯(lián)。在早些年的發(fā)展初期，由于我國建設(shè)技術(shù)的相對落后、成本的控制、建設(shè)環(huán)境與條件的復(fù)雜，使得投資建設(shè)并不能考慮到長久的可持續(xù)使用，因此留存了很多單輻射線路，假設(shè)某一處遇到了故障情況，那便沒有辦法將電網(wǎng)所帶負(fù)荷轉(zhuǎn)運出去。這使得可靠性不能滿足使用需求。雖然當(dāng)前各地都在實施著電網(wǎng)改造工程和項目，但負(fù)荷始終很大，停電和故障風(fēng)險處于較高水平區(qū)間[2]。

（二） 線路的故障

供電線路系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)線路發(fā)生了一些故障，便會對供電可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響，超負(fù)荷運行會加大故障風(fēng)險水平;供電線路采用的導(dǎo)線由于熱脹冷縮會受到環(huán)境溫度、外部氣候的影響加大故障風(fēng)險水平，導(dǎo)致短路情況常有發(fā)生;電塔和電路也會因為途徑山河湖泊、周圍有高大植物而加大故障風(fēng)險水平，惡劣天氣下植物會壓斷線路或者超越了安全的距離，導(dǎo)致出現(xiàn)接地故障。諸多的可能性和影響因素就會加大故障風(fēng)險水平，這對于可靠性是一個很大的影響。電壓不穩(wěn)定基礎(chǔ)建設(shè)不完善導(dǎo)致超負(fù)荷可能會造成線路故障，導(dǎo)線熱脹冷縮會降低使用壽命也可能會對線路故障形成產(chǎn)生影響，突然的下大暴雨、下冰雹、刮大風(fēng)、雷災(zāi)雪害，因為這些不勝枚舉的惡劣的自然天氣會產(chǎn)生線路故障，這都會使得線路故障產(chǎn)生而成為更大的可能。

（三） 檢修和改造

如果發(fā)生停電情況，企業(yè)生產(chǎn)、居民生活的用電需求無法得到正常的滿足，當(dāng)前電力系統(tǒng)出于高負(fù)荷狀態(tài)，供電網(wǎng)絡(luò)會常常發(fā)生停電情形，我們一般會使用故障或非故障的停電來區(qū)分供電網(wǎng)非正常工作的情況。前者是指由于存在一些突發(fā)狀況、臨時出現(xiàn)的情形，具體表現(xiàn)就是供電方無法依照正常程序向調(diào)度部門申請和提前規(guī)劃而導(dǎo)致的停電情形。后者是經(jīng)過預(yù)先的設(shè)計、規(guī)劃和申請，常常用于檢查維修、施工作業(yè)等情況，它具體又可以分為計劃停電、限電供應(yīng)、臨時的停電等等。

為了保證正常的用電供給、降低故障風(fēng)險水平、保證人民群眾的用電需求，電力提供方都會開展一些例行的線路檢修改造活動，也包括正在進(jìn)行的城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程。那在進(jìn)行檢修的時候，實踐中都是會通過停電來進(jìn)行的，這一方面是為了更好發(fā)現(xiàn)問題，另一方面是保證檢修人員的安全。由于高頻次和不固定時間的停電維修，就會影響線路的正常運行，無法實時滿足群眾的正常用電需求，從而降低可靠性[3]。

（四）人為的破壞或者自然災(zāi)害

在實踐中，人為破壞和自然災(zāi)害造成的電網(wǎng)故障頻次是非常高的，滑坡泥石流、雷災(zāi)風(fēng)害、大雪壓覆、伐木壓線切線、人為損壞線路、電纜被盜、來往車輛撞擊電桿、高拋導(dǎo)電體、私自接電這些情況不勝枚舉，每一類小小的事件發(fā)生，都會對線路運行造成危害，都會降低供電可靠性，更甚會帶來生命財產(chǎn)安全的損失。始終暴露在自然環(huán)境中的配電網(wǎng)由于穿越江河湖泊、高山密林，其點多線長的特點就會成為加劇電網(wǎng)故障的幫兇，每每發(fā)生天災(zāi)人禍，都會對電網(wǎng)供電的整體產(chǎn)生不容小覷的負(fù)面影響。

三、提升配電網(wǎng)供電可靠性的策略

（一）對配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化

以最常見、分布最廣的10kV配電網(wǎng)為例，我們可以針對當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基礎(chǔ)差這一現(xiàn)實問題，完善基礎(chǔ)設(shè)施，對供電源的布局進(jìn)行優(yōu)化，并且前期實施科學(xué)的規(guī)劃，比如在改造或建設(shè)階段改放射狀的單線網(wǎng)絡(luò)為環(huán)線或者多回路的輻射供電方式。理論上講，供電可靠性也會受到不同的線路連接方式的影響，像當(dāng)前廣泛存在的枝狀和放射狀的線路就是可靠性最低的線路類型，在后期改造建設(shè)就可以加大環(huán)線或者網(wǎng)線的投資使用力度。這可以有效降低故障風(fēng)險水平。

（二）加強(qiáng)配網(wǎng)設(shè)備巡視和防護(hù)工作積極應(yīng)用新型技術(shù)和設(shè)備

配電網(wǎng)絡(luò)的故障風(fēng)險水平會隨著使用年限的增加而加劇，老舊線路如無維修價值和必要那就要及時的予以取締和更換，避免釀成更大禍患。這些既事關(guān)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，也涉及用電方正常用電需求、人民群眾的生命財產(chǎn)安全。改變以往發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行檢修的習(xí)慣為加大日常巡視頻率，加強(qiáng)供電線路巡查、特別是夜晚巡視。因為會有諸多因素會對可靠性產(chǎn)生影響，對于無法預(yù)判、提前知曉的情況，通過加大巡查頻率可以有效發(fā)現(xiàn)和解決，實現(xiàn)安全隱患及時發(fā)現(xiàn)、及時改造檢修。

此外，電力供應(yīng)方也可以嘗試加大引用自動控制技術(shù)的探索，進(jìn)行自動化建設(shè)的投資，在10kV配電供電線路中，科學(xué)化合理化對開關(guān)站進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)置，并對老舊的、風(fēng)險高的開關(guān)站及時予以取締更換，引入新的真空斷路器來對開關(guān)站予以升級。通過現(xiàn)代化信息化的程序控制來對故障發(fā)生段進(jìn)行隔離和實時有效的監(jiān)控，避免大面積停電、減少損失。在引入新設(shè)備時，提前試驗檢驗設(shè)備質(zhì)量水平;引入新技術(shù)也需要通過多種試驗方法來驗證可行性，杜絕一切可能存在的隱患[4]。

（三）推廣帶電作業(yè)模式和狀態(tài)檢修

當(dāng)前，很多地方都在進(jìn)行大面積改造檢修，城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造項目的開展形勢也一片大好，對于狀態(tài)檢修的發(fā)展和帶電作業(yè)的實施推廣可以充分提高作業(yè)效率，減少故障和非故障停電情況，避免因停電檢修作業(yè)帶來的更大面積和更大程度的干擾、損失。因為以往的每一次檢修，都需要通過停電來完成，每一次停電就是一次損失，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益、用戶的用電需求、人民群眾的正常生活都會受到波動干擾。電網(wǎng)改革中也提到了我們需要轉(zhuǎn)變思路，改變傳統(tǒng)的檢查維修方式，這就是帶電作業(yè)、狀態(tài)檢修。

在實踐中，分別有兩種帶電作業(yè)的方法，可供電力檢修方面人員進(jìn)行采納。一是直接作業(yè)的辦法，主要方式是使用電力公司的作業(yè)車的絕緣臂，這些絕緣臂會保證即使處于不斷電狀態(tài)，也不會有觸電風(fēng)險，依托在高空中絕緣比來直接進(jìn)行檢修;二則為間接作業(yè)，多以檢修人員對絕緣工具的使用為主。無論是對于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的電路故障，還是對可能存在的故障風(fēng)險進(jìn)行檢查巡視，這兩種方法都可以有效減少停電時間，避免進(jìn)一步損失，提高可靠性。電網(wǎng)技改中也說明，我們可以通過分析供電設(shè)備的實際運行的狀況如何，來衡量一個檢修時間和檢修的周期。這就是狀態(tài)檢修。它可以有效減少故障出現(xiàn)幾率，降低成本，合理控制風(fēng)險水平，從而提高供電的可靠性。

結(jié)語：在上面的分析當(dāng)中我們需要清晰認(rèn)識到，我們國家的配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性還有很大的進(jìn)步空間，尤其是和這個世界上的其他發(fā)達(dá)地區(qū)相比較而言，我們的可靠性水平還有這不小的差距。雖然如此，我們國家的優(yōu)勢就在于當(dāng)前仍處于電網(wǎng)改革攻堅的關(guān)鍵階段，出于一個快速發(fā)展的階段，處于一個向高質(zhì)量、高可靠性的發(fā)展階段，后起之秀、來者居上就是我們最大的優(yōu)勢。分析了存在的問題，像結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題、線路故障的問題、檢查維修改造過程中的問題、人為影響和自然災(zāi)害的因素等。我們也給予了一些建議來供參考，例如網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)升級優(yōu)化、加大巡視和引入新科技新技術(shù)，實現(xiàn)自動化程序控制、狀態(tài)檢修和帶電作業(yè)的實施推廣，都可以幫助我們可以更好的實現(xiàn)高可靠性供電?？梢灶A(yù)見的將來，我們國家一定會步入電力強(qiáng)國，更好的滿足人民群眾的用電需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]桂海濤， 陳宏山， 李任明. 基于繼電保護(hù)數(shù)據(jù)分析的配電網(wǎng)供電可靠性提升策略研究[J]. 供用電， 2020，1037（006）：53-59.

[2]王宏宇. 某地區(qū)中壓用戶供電可靠性計算及提升策略研究[D]. 河北科技大學(xué)， 2019，23（12）：45-46.

[3]戴麗宦， 張通. 配網(wǎng)自動化建設(shè)對供電可靠性的提高對策分析[J]. 科學(xué)與信息化， 2019，1000（034）：123-123.

[4]梁劍、莫滿菊、劉燕、王安恒. 基于薄弱環(huán)節(jié)的配網(wǎng)供電可靠性提升策略優(yōu)選[J]. 紅水河， 2020，173（105）：83-87.

作者簡介：

唐禹強(qiáng)，國網(wǎng)泗洪縣供電公司，1995年5月，男，宿遷市，第一學(xué)歷本科，現(xiàn)在同等學(xué)力研究生在讀，研究方向研究方向10（20）千伏及以下配電網(wǎng)運行、規(guī)劃，職稱：助理工程師。

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