主动配电系统的可靠性评估研究
张朝阳
[摘 要]随着人们生活水平的不断提高，人们对电力的需求越来越大，对供电质量与供电的可靠性也提出了更高要求。在电力系统配网建设中，电力企业需要加强电力配电系统的可靠性研究，以实现对电力能源的最优化配置，提升电网的运行效率与经济效益，同时还可以提高电网运行的稳定性。本文从配电系统可靠性研究挑战出发，分析了影响因素，探讨了提高可靠性技术及管理措施。
[关键词]电力配电系统；可靠性；影响因素；技术；管理措施
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）24-0278-01
引言：配电系统有变压站、馈线、接户线等设备，在电力系统中具有分配电力并向用户供电的作用。其可靠性，表明整个配电系统按照给定标准提供给用户所需电力、电能的能力。在用户总停电中，因配电系统发生故障所导致的的停电大约占80%，因此，配电系统的可靠性研究对于保证用电稳定性具有重要意义。
1 配电系统面临的挑战
在配电系统的研究方面，可靠性研究起步较早，已经发展了比较系统的理论与分析，但还是有很多需要研究和深入研究的问题。在配电系统中分布式电源、电动汽车的渗透率不断提高，配电系统由传统的无源逐渐向有源的、主动配电系统转化；同时，配电系统规划和运行随着配电以及零售市场的发展而更加复杂化。这些发展、变化给配电系统的可靠性研究带来了新的问题、新的挑战。
配电系统由于地理覆盖范围大，有众多元件，如果量测配置不到位，就无法保证配电系统可靠性研究数据的全面性、准确性。因此，为了确保数据的可用性，要研究如何收集、整理、处理、分析原始数据，如何进行量测配置；需要进一步补充和完善可靠性指标，用户设备会因为瞬时停电、电压骤降或频率突变等问题，而产生设备问题，但根据目前的指标来看，还没有充分考虑到这些问题；需要进一步研究配电系统可靠性受小概率事件的影响，一般来说，多重故障是小概率事件，但当有台风、暴雨等恶劣天气下，极易发生“聚集效应”，因此，需要加大对此类事件的关注；对于包括分布式电源和电动汽车的主动配电系统，发展系统可靠性评估理论与方法体系。
2 电力配电系统可靠性影响
2.1 分布式电源
在城市常规的电网配电系统中，配电方式一般呈现放射式，所以配电系统的不确定性受配电属性的影响极大。我国城市电网的供电水平，因为应用分布式电源，有了极大的提升，使得配电系统的薄弱环节有了很大改善，可以对元件的电压水平进行有效控制，从而降低了元件故障发生几率，有利于保证电力系统的安全、正常运行。同时，分布式电源一般利用风力或光伏来发电，可以极大的改善电能质量，对城市的用电趋势有极大的改善作用，对于经济的可持续发展有了积极的保障作用。
2.2 分布式能源
分布式能源可以对配电系统的风险进行分散，极大的提升了电网的安全性。然而我国在分布式能源上的应用还未成熟，在进行应用时，极易导致电压产生波动，甚至会发生脱落电网的状况，极大的增加了配电网络的运行风险，同时，分布式能源的储能装置，也会增加配电系统的不确定性。因此，要从分布式能源与配电系统相互影响的角度出发，加大对分布式能源的研究、分析、利用，探讨分布式能源的运行方式。
2.3 天气因素
配电系统的可靠性也会受到天气因素的影响，在不同的天气状况下，其运行状态有着很大的不同。在下雨、寒潮等天气状况下，配电系统元件的运行状态会受到不利影响，极大的影响了配电系统的可靠性。我国幅员辽阔，全国各地的环境与气候有着极大的差异，因此相关工作人员在研究天气因素对配电系统的影响时，要根据当地实际情况来分析，找出影响的解决措施，以降低天气因素对配电系统的影响，提升配电系统的可靠性，改善我国城市电网的供电水平。
3 提高配电系统可靠性的技术及管理措施
3.1 优化配电网规划
充分了解上一级供电网络的远期发展规划与布局，并将之作为本级电网规划的依据；在构建10kv配电网络结构时，要超前15年对变电所位置、规模、线路布局和连接方式进行一一布置；保证配电网络的供电稳定性，不但要满足其正常供电需要，同时还必须具有较强的备用供电能力，满足安全供电标准；由于电缆事故维修时间较长，因此应该避免使用单根放射形电缆进行供电，尽量使用环形、开环运行的方式，以便保证整个网络的灵活度；基于当地供电网络、用电需求等实际情况，有计划的对既有设备进行充分利用，积极慎重的使用新技术和设备，保证电力系统能够安全稳定的运行；积极采取电缆供电方式，并辅助应用架空配电网输电的方式，通过相互补充的方式保证配电网具有不低于30%的容量裕度；为了提高配电网络的可靠性和灵活程度，应该积极采取开闭所与小区变供电的方式，以确保供电网络与城市改造、新区建设等同步进行。
3.2 实用技术措施
人工筛选措施，通过应用人工排查措施进行筛选，根据配电网络设备故障率随时间而变化的规律，对早期、偶然期、损耗期采取不同的措施；冗余措施，实质就是“多余”的意思，即在满足电网供电需求的基础上，为了提高系统的可靠性而适当的增加对应的功能性元器件；注重施工与检修质量，通过提高施工和检修质量可以减少系统故障发生的概率，特别是对那些使用中的非标器件，必须保证要其质量，以免在后续使用中因出现锈蚀而影響配电系统运行的可靠性；提高配电网络的自动化程度。在电网改造过程中使用先进的设备，利用通信网络技术措施对配电网网络进行实时在线监测，可以随时获得各个网络节点的元器件运行状况信息，并及时地进行处理，从而将故障消除在萌芽状态，保证了配电网络的可靠稳定运行。
3.3 停电管理技术措施
停电模式，计划停电，即根据生产计划和工作需要，通过向调度申请之后制定的停电计划；临时停电，主要是因为电网故障需要处理而向调度申请的临时停电，时间一般在1—2h左右；夜间停电，当故障检修工作量比较小的时候，在保证安全的前提下通常使用夜间检修的方式，能够减少因为停电所带来的社会影响；综合停电，调度根据各个部门之间的停电申请尽量将检修工作安排在同一时段，以便保证整体停电的时长和频率；在本部门的各个班组之间，通过自行调整、统一上报停电申请，以避免重复停电现象的发生。
结语
配电系统在日常的供电工作中主要担当电能供应、分配等功能，要认真分析分布式电源、分布式能源、天气因素对电力配电系统可靠性的影响，通过优化配电网规划、实用技术措施、停电管理技术措施，来提升配电系统的可靠性，确保整个功电系统的功能稳定性。
参考文献
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