供電可靠性差異及提升基礎(chǔ)措施分析

陳方

摘要：供電可靠性是指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，是考核供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要指標，反映了電力工業(yè)對國民經(jīng)濟電能需求的滿足程度。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各行業(yè)電力用戶對供用電可靠性提出了越來越高的要求，如何合理安排配網(wǎng)線路的計劃停電需求，有效降低配網(wǎng)故障率，減小預(yù)安排和故障停電對終端用戶的影響，縮小停電影響范圍，減少停電持續(xù)時間，全面提升配網(wǎng)供電可靠性已成為配網(wǎng)運行管理工作的重點。

關(guān)鍵詞：供電可靠性;供電水平

引言

供電系統(tǒng)用戶供電可靠性是供電系統(tǒng)對用戶持續(xù)供電的能力。隨著人民生活水平的提高，電力用戶對于供電在可靠性方面提出了更高的要求。現(xiàn)行的供電系統(tǒng)供電可靠性評價規(guī)程中，平均供電可靠率是指在統(tǒng)計期間內(nèi)對用戶有效供電時間小時數(shù)與統(tǒng)計期間小時數(shù)的比值，記作ASAI-1，又按照不計外部影響、不計系統(tǒng)電源不足限電、不計短時停電分別記作ASAI-2、ASAI-3、ASAI-4，在相關(guān)統(tǒng)計指標中持續(xù)停電狀態(tài)是指停電持續(xù)時間大于3min的停電，短時停電狀態(tài)是指停電持續(xù)時間小于3min的停電。

1供電可靠性要求

配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則中對供電可靠性的統(tǒng)計為RS-3（統(tǒng)計范圍對應(yīng)為ASAI-3），即計及故障停電和預(yù)安排停電（不計系統(tǒng)電源不足導(dǎo)致的限電），其對A+類供電區(qū)域規(guī)劃目標用戶年平均停電時間不高于5分鐘（供電可靠率≥99.999%）、對A類供電區(qū)域規(guī)劃目標用戶年平均停電時間不高于52分鐘（供電可靠率≥99.990%）、對B類供電區(qū)域規(guī)劃目標用戶年平均停電時間不高于3小時（供電可靠率≥99.965%）、對C類供電區(qū)域規(guī)劃目標用戶年平均停電時間不高于9小時（供電可靠率≥99.897%）、對D類供電區(qū)域規(guī)劃目標用戶年平均停電時間不高于15小時（供電可靠率≥99.828%）、對E類供電區(qū)域規(guī)劃目標不低于向社會承諾的指標。國內(nèi)電網(wǎng)先進城市現(xiàn)狀供電可靠性仍然與國際先進水平仍存在較大差距，2016年上海核心區(qū)域用戶年均停電時間超出巴黎五倍、東京十倍、新加坡百倍以上。新加坡城網(wǎng)供電可靠率達99.9999%、東京城網(wǎng)供電可靠率達99.999%、紐約城網(wǎng)供電可靠率達99.997%，而據(jù)不完全統(tǒng)計北京、上海、天津等區(qū)域A+地區(qū)的城網(wǎng)供電可靠率均值則為99.99%左右，國內(nèi)主要城市供電可靠性與國際先進水平相比仍存在較大差距，同時大多數(shù)國際先進城市電網(wǎng)的計劃停電時間遠小于故障停電時間，這對提高我們供電可靠性提升方面則提供了思路。

2提升供電可靠性的途徑

2.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。國內(nèi)主網(wǎng)架電網(wǎng)根據(jù)不同地區(qū)的電源結(jié)構(gòu)、負荷密度等多采用雙環(huán)或單環(huán)結(jié)構(gòu)，典型架空線路采用的接線方式有多分段單聯(lián)絡(luò)、多分段三聯(lián)絡(luò)，電纜線路采用的接線方式有單射式、雙射式、單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)以及“三雙”接線等。新加坡主網(wǎng)電壓等級輸電網(wǎng)絡(luò)均采用網(wǎng)狀連接模式，每個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)并列運行，中壓配電網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)網(wǎng)連接、采用以變電站為中心的花瓣形接線，并聯(lián)運行模式，6.6千伏配電網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)網(wǎng)連接、開環(huán)運行模式。東京電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)500千伏為雙環(huán)網(wǎng)，市中心275負荷變電站形成環(huán)路結(jié)構(gòu)，中壓電纜網(wǎng)主要適用于高負荷密度區(qū)，采用單環(huán)網(wǎng)、雙射式、三射式三種結(jié)構(gòu)。

2.2設(shè)備水平。近年來，國內(nèi)開始大規(guī)模應(yīng)用非晶合金鐵心配電變壓器、立體卷鐵心配電變壓器、有載調(diào)容配電變壓器、13型及以上系列節(jié)能配變，運行穩(wěn)定性及經(jīng)濟效益良好，但也存在運配電設(shè)備種類較多，通用性、互換性較差，存在部分配電設(shè)備和電纜質(zhì)量參差不齊、缺陷多發(fā)等問題，另外國內(nèi)大多數(shù)配電開關(guān)在穩(wěn)定性和可靠性方面仍存在差距，受成本和技術(shù)的雙重影響國內(nèi)配電開關(guān)產(chǎn)品的標準化程度低，互換性差。配電網(wǎng)設(shè)備標準化程度與質(zhì)量水平有待持續(xù)加強。配電變壓器方面，使用節(jié)能環(huán)保型配電變壓器是配變發(fā)展的新趨勢，美國、歐洲、日本等發(fā)達國家主要傾向于新型材料、新結(jié)構(gòu)、新型工藝節(jié)能配變的研發(fā)及應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)水平較成熟，投運率較高。配電開關(guān)應(yīng)用趨勢方面，考慮到環(huán)境污染問題，目前國際上使用環(huán)保絕緣氣體替代SF6是一個發(fā)展方向，少維護或免維護的充氣柜也成為開關(guān)設(shè)備新的發(fā)展方向。

2.3配電自動化水平。國內(nèi)電網(wǎng)從2010年起逐步開展配電自動化規(guī)?；ㄔO(shè)，由于歷史欠賬較多，目前整體覆蓋率較低。國外配電自動化發(fā)展的比較早，技術(shù)比較成熟，且配電自動化設(shè)備覆蓋率較高，其中東京和新加坡的配電自動化覆蓋率均已達到100%。一流城市配電自動化建設(shè)的目的以提高供電可靠性為主，三遙水平的饋線自動化較為發(fā)達，DA覆蓋率較高，可實現(xiàn)故障段自動隔離，非故障段自動恢復(fù)供電。

2.4加快電網(wǎng)工程項目建設(shè)。加強配網(wǎng)線路建設(shè)和改造方案的審批管理和配網(wǎng)工程項目的設(shè)計管理。建立配網(wǎng)項目“可研-設(shè)計”常態(tài)工作機制，項目一經(jīng)列入可研，盡快開展項目施工設(shè)計，設(shè)計應(yīng)考慮帶電作業(yè)施工方式，基建類工程原則上采用方便帶電接火的設(shè)計布局，設(shè)備選型應(yīng)盡量采用免維護、長壽命設(shè)備，易損元器件安裝設(shè)計應(yīng)考慮維護更換的便利性。及早開展項目施工招標，落實施工方案、停電方案及物資供貨，并通過里程碑計劃加以管控，扭轉(zhuǎn)以往配網(wǎng)項目“扎堆”建設(shè)不良現(xiàn)象，著力使配網(wǎng)基建項目在全年內(nèi)合理分布、有序推進。

2.5穩(wěn)步推進配網(wǎng)帶電作業(yè)。大力推進配網(wǎng)帶電作業(yè)，加強帶電作業(yè)現(xiàn)場勘查，不斷擴大配網(wǎng)帶電作業(yè)應(yīng)用范圍，同時進一步加強帶電作業(yè)計劃管理與統(tǒng)計分析，帶電作業(yè)先算后做，控制帶電作業(yè)成本，提高帶電作業(yè)效益。

3提升供電可靠性的建議

3.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方面。國內(nèi)電網(wǎng)不同接線的差別主要體現(xiàn)在供電能力、經(jīng)濟性和運行靈活性上，由于供電負荷仍增長較快，不同于發(fā)達國家已進入平穩(wěn)的發(fā)展階段，因此網(wǎng)架提升的途徑主要在完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提高轉(zhuǎn)供電能力，構(gòu)建標準化、差異化的供電網(wǎng)絡(luò)。

3.2設(shè)備水平方面。輸變電裝備方面，隨著國內(nèi)制造業(yè)水平整體提升和國內(nèi)輸變電設(shè)備廠商經(jīng)驗積累，國內(nèi)輸變電裝備與國際一流水平差距較小，但是國內(nèi)配電設(shè)備方面，種類較多，通用性、互換性較差。應(yīng)注重設(shè)備選型標準化、序列化，根據(jù)電網(wǎng)相應(yīng)的發(fā)展水平、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負荷發(fā)展階段確定，構(gòu)成合理序列，在供電可靠性要求較高、環(huán)境條件惡劣的區(qū)域可選擇高可靠率的設(shè)備降低系統(tǒng)故障概率。

3.3配電自動化方面。部分城市雖建有配電自動化主站，但配電終端尚未實現(xiàn)全面覆蓋、信息尚未實現(xiàn)完全融合。配電自動化建設(shè)要與配電網(wǎng)架相適應(yīng)，在統(tǒng)一標準的基礎(chǔ)上，采用差異化終端配置模式，滿足不同類型供電區(qū)域建設(shè)需要，挖掘配電自動化應(yīng)用深度。另外可借鑒國外電網(wǎng)經(jīng)驗采取高效率狀態(tài)檢修、不停電作業(yè)等方式有效控制計劃停電時間、減小計劃停電范圍，提高供電可靠性水平。

4結(jié)束語

配網(wǎng)供電可靠性的高低，不僅關(guān)系到人民群眾的生活質(zhì)量，還會對電力企業(yè)的經(jīng)濟效益造成影響。提高配網(wǎng)供電可靠性是一項影響因素眾多，涉及學(xué)科知識廣泛的長期性工作，我們要透過對各種復(fù)雜成因的分析，結(jié)合配網(wǎng)運行的實際情況和特點，合理安排計劃停電需求，有效降低線路故障率，采取科學(xué)有效的解決措施，切實確保配網(wǎng)供電可靠性。

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