城市配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)評(píng)估及其供電可靠性提升措施探究

李澤雄

摘要：提高供電可靠性、提升供電服務(wù)水平是供電企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展的一大目標(biāo)，只有安全可靠的供電才能為客戶提供滿意的服務(wù)，從而推動(dòng)電力經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。文章分析了某市的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并探究了提升供電可靠性的措施。

關(guān)鍵詞：城市配電網(wǎng)；配網(wǎng)結(jié)構(gòu)評(píng)估；供電可靠性；提升措施；供電服務(wù)水平 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM732 文章編號(hào)：1009-2374（2016）17-0032-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.014

供電可靠性是對(duì)供電服務(wù)水平的集中反映，也是評(píng)價(jià)供電企業(yè)經(jīng)營(yíng)、發(fā)展的一大標(biāo)準(zhǔn)。提升供電可靠性需要從多方面做起，既要優(yōu)化調(diào)整配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，又要加強(qiáng)停電計(jì)劃管理，更重要的是要做好配網(wǎng)建設(shè)工作。

1 城市供電可靠性評(píng)估

1.1 配網(wǎng)結(jié)構(gòu)評(píng)估

南方某市配置50個(gè)110kV變電站，90臺(tái)變壓器，變電容量總體達(dá)到3942.5MVA，該城市變電站的容載比大概達(dá)到2.0。2015年，該市負(fù)荷急劇攀升，市區(qū)內(nèi)110kV變電站容載比為1.55。城市中配網(wǎng)線路負(fù)荷較大，亟待對(duì)變電站點(diǎn)的分配與設(shè)置進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整。

到2015年中期，該市配網(wǎng)線路總計(jì)達(dá)到402條，其中環(huán)網(wǎng)線路所占比例達(dá)到87.40%，其中達(dá)到N-1標(biāo)準(zhǔn)的線路：255條，達(dá)標(biāo)率達(dá)到63.43%。配網(wǎng)整體構(gòu)造依然較弱，尚未發(fā)揮轉(zhuǎn)供電功能，影響了供電的可靠性。該市環(huán)網(wǎng)分布如表1所示：

該市負(fù)荷并非均衡分布，其中存在大概14.70%的空載線路，過(guò)載線路達(dá)到11.50%。該城市的環(huán)網(wǎng)線路多采用手拉手的結(jié)構(gòu)模式，同時(shí)，積極控制其負(fù)載率，使其達(dá)到N-1的要求，其中要重點(diǎn)對(duì)高于60%負(fù)載率的線路實(shí)施優(yōu)化改造。

同時(shí)根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，整個(gè)市區(qū)供電范圍內(nèi)，出現(xiàn)了多用戶共用同一線路的情況，達(dá)到每條線路18個(gè)用戶的狀態(tài)，其中有多條線路的共用用戶達(dá)到30戶以上。由于單條線路用戶數(shù)量超標(biāo)，很可能發(fā)生線路過(guò)載問(wèn)題，從而提升故障發(fā)生率。

1.2 配網(wǎng)運(yùn)行分析

配網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵是要計(jì)劃停電，該市區(qū)的停電戶數(shù)與停電時(shí)間在逐年減少，這意味著該城市在配網(wǎng)停電管理工作中有所收獲。然而在故障停電狀態(tài)下，停電時(shí)戶數(shù)與持續(xù)時(shí)間卻都在上升，這意味著隨著城市配網(wǎng)建設(shè)擴(kuò)大，線路增加，線路故障查找不善，從而使得故障無(wú)法高效被隔離，電纜故障定位與查找能力亟待優(yōu)化發(fā)展。故障停電指標(biāo)如表2所示：

1.3 計(jì)劃停電狀況

截至2015年6月，該城市計(jì)劃停電執(zhí)行498項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)440項(xiàng)，成功率達(dá)到88.5%，意味著多數(shù)停電都能按照計(jì)劃實(shí)施，除了個(gè)別突如其來(lái)的外界因素的影響，例如天氣驟變、工程建設(shè)等。由于用戶接電工程相對(duì)復(fù)雜、難以掌控，無(wú)法進(jìn)行有效規(guī)劃，對(duì)于這一問(wèn)題最關(guān)鍵是要做好用戶接電工程的管理與控制工作，要事先深入分析用戶的具體用電特點(diǎn)，從而為計(jì)劃停電提供參照。

1.4 帶電作業(yè)狀態(tài)分析

該城市帶電作業(yè)按照一定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，表3展示出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，截至2015年中期，該城市帶電作業(yè)范圍擴(kuò)大，總項(xiàng)目達(dá)到394，增長(zhǎng)比例達(dá)到15.9%，控制了用戶停電時(shí)間，保證了供電的安全性與可靠性。由此可見，帶電作業(yè)能力有所提升，有效確保了安全供電，提高了供電的可靠性。帶電作業(yè)情況如表3所示：

2 供電可靠性提升策略分析

2.1 優(yōu)化整頓配網(wǎng)結(jié)構(gòu)

通過(guò)分析過(guò)去幾年的停電故障以及供電服務(wù)狀態(tài)，能夠得出在維持現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)與管理狀態(tài)下，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)會(huì)極大地影響供電安全性，關(guān)系到供電服務(wù)水平。經(jīng)過(guò)深入分析得出：由于達(dá)不到N'-1要求以及各段線路服務(wù)用戶較多，會(huì)加劇供電損失，對(duì)此最為有效的方法就是：提高配網(wǎng)N-1通過(guò)率，并增設(shè)分段斷路器，利用斷路器來(lái)科學(xué)分段，以此來(lái)控制停電戶數(shù)。同時(shí)也要增加中心城區(qū)變電站的布點(diǎn)，重視中壓網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與建設(shè)，減輕主變壓器載荷，防止過(guò)載現(xiàn)象出現(xiàn)，維持線路負(fù)荷平衡、穩(wěn)定，加大變電站各項(xiàng)配套設(shè)施的規(guī)劃力度，提高配網(wǎng)工程建設(shè)水平，健全環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使其達(dá)到100%，提高負(fù)荷轉(zhuǎn)移率。

優(yōu)化配網(wǎng)接線方式，達(dá)到接線簡(jiǎn)單、安全、靈活的目標(biāo)，根據(jù)實(shí)際的負(fù)荷大小來(lái)科學(xué)調(diào)整負(fù)荷的沿線分布模式?？梢赃x擇環(huán)網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)，故障發(fā)生時(shí)，確保線路能及時(shí)轉(zhuǎn)供電。將聯(lián)絡(luò)開關(guān)配置于高容量線路末尾，并控制供電半徑，通過(guò)調(diào)整主線與支線長(zhǎng)度的比例，來(lái)優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

采用10kV配網(wǎng)閉環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法，可以選定市中心，實(shí)施10kV雙回路系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)制度，從而最大程度控制停電戶數(shù)，確保安全供電。

此外，要優(yōu)化0.4kV低壓配網(wǎng)系統(tǒng)，利用監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)督配變負(fù)荷、功率因數(shù)等或者選擇聯(lián)絡(luò)供電模式。

2.2 提高配網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化水平

自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代新型技術(shù)，將其應(yīng)用于配網(wǎng)工程，能夠有效提升配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)水平，從而提高配網(wǎng)運(yùn)行效率，擴(kuò)大某一地域范圍內(nèi)配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋范圍，引進(jìn)新型智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備，例如：故障定位儀等，發(fā)揮對(duì)配網(wǎng)故障的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)功能。定期檢查各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)轉(zhuǎn)情況，要及時(shí)更新故障性設(shè)備，提高配網(wǎng)自動(dòng)化水平，使配網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵點(diǎn)列為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，建立起同自動(dòng)化系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而達(dá)到系統(tǒng)故障的及時(shí)反饋，高效隔離并及時(shí)解除故障。

電氣設(shè)備安全、高效運(yùn)行的有效保障是做好檢修工作，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢修與試驗(yàn)，其中要重視環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行狀態(tài)、電纜分接箱局部放電測(cè)試、接頭測(cè)溫類似等的檢測(cè)工作。

配網(wǎng)主站的自動(dòng)化設(shè)計(jì)是重點(diǎn)，是支持配網(wǎng)運(yùn)行、調(diào)度、管理等的工具，主站的自動(dòng)化設(shè)計(jì)要遵循規(guī)范化與開放化并行的原則，在發(fā)揮配網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、配電仿真等基礎(chǔ)作用的同時(shí)，重點(diǎn)開發(fā)配網(wǎng)的智能化功能。

2.3 實(shí)施計(jì)劃停電

供電企業(yè)應(yīng)該實(shí)施科學(xué)的停電計(jì)劃，加大計(jì)劃停電實(shí)施力度，有計(jì)劃地制定停電時(shí)間、日程安排，依照計(jì)劃時(shí)間表來(lái)規(guī)劃停電范圍，保證及時(shí)復(fù)電。要編制一套科學(xué)的年度停電計(jì)劃，其中要合理規(guī)劃停電月份、均衡分配停電時(shí)間，防止出現(xiàn)大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間停電現(xiàn)象，達(dá)到全年停電平衡的目的。

2.4 重視故障定位與處理

2.4.1 選擇正確的查找方法，提高故障處理效率?？茖W(xué)合理地安裝故障定位儀，發(fā)揮其定位功能，對(duì)應(yīng)形成故障查找的科學(xué)方法，重點(diǎn)針對(duì)故障頻發(fā)、供電范圍較大、服務(wù)客戶較多的線路進(jìn)行故障定位與查找，以此來(lái)控制故障查找工作效率。

2.4.2 加大教育力度，防范故障發(fā)生。從用電客戶環(huán)節(jié)入手，編制一套系統(tǒng)的用戶外部線路檔案，實(shí)現(xiàn)“看門狗”故障隔離功能的發(fā)揮，安裝自動(dòng)化開關(guān)，并有效發(fā)揮其自動(dòng)化功能，確保其同變電站開關(guān)有效配合、同步協(xié)作，有效隔離故障。

2.4.3 加大電力設(shè)備保護(hù)。電力設(shè)備能否安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全，必須加大對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)力度，及時(shí)檢查相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況，防范外力

破壞。

3 結(jié)語(yǔ)

配網(wǎng)結(jié)構(gòu)直接影響著供電服務(wù)質(zhì)量，只有積極優(yōu)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高環(huán)網(wǎng)覆蓋率，最大程度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)供電，才能有效控制用戶停電規(guī)模和時(shí)間。同時(shí)，也要發(fā)展帶電作業(yè)技術(shù)，引入自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)配網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展，全面提升配網(wǎng)運(yùn)行水平和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳文高.配電系統(tǒng)可靠性實(shí)用基礎(chǔ)[M].北京：中國(guó)電力出版社，1989.

（責(zé)任編輯：蔣建華）