广州城区配电网供电可靠性评估①

王 毅

(广东电网公司广州供电局， 广州 510620)

广州城区配电网供电可靠性评估①

王 毅

(广东电网公司广州供电局， 广州 510620)

用户供电可靠性直接关系并反映电网规划、设计、运行及管理水平等各个方面。供电可靠性评估及其决策支持体系的建立是全面提高供电企业可靠性管理水平的必然趋势。本文构建了从供电可靠性评估到决策支持的体系，并基于广州城区电网的实际数据对整个评估及决策支持体系进行分析。分析结果表明，该体系的建立具有较好的工程实际应用价值。

配电网； 供电可靠性评估； 决策支持体系； 薄弱环节挖掘

供电可靠性是供电企业的一项重要技术经济指标，是电网网架结构、技术及装备水平、运行管理水平和客户服务质量的综合体现，直接关系到电网的安全稳定运行和社会经济的持续快速发展[1]。提高供电可靠性不仅是电网自身规划、设计、运行及管理的需要，也是广大用户提高生活质量的重要保障，同时对树立供电企业良好形象有着决定性的促进作用。随着电网建设的飞速发展，用户供电可靠性评估日益显示其必要性和重要性，建立一套完善的供电可靠性评估及其决策支持体系已提上议事日程[2～4]。

近年来，用户供电可靠性日益受到重视，并逐步成为研究的热点。本文首先建立了供电可靠性评估体系，然后基于广州城区2006年供电可靠性实际统计数据，分析了影响用户供电可靠性指标的各种因素，对可靠性评估及其提高策略进行了探讨，给出可靠性评估及其决策支持体系的框架，进一步将该体系应用到实际电网，结果表明该评估体系具有较好的工程应用价值。

1 供电可靠性评估体系

供电可靠性基本情况统计包括了用户和线路的基础数据，如线路长度、用户总数、设备属性、上级电源等信息；包括了停电用户和事件的运行数据，如停电开始、结束时间、停电性质、停电设备、停电责任等。由故障引起的停电频率主要与设备故障率有关，故障停电持续时间主要由故障复电处理过程决定；由预安排引起的停电频率主要与停电计划安排有关，预安排停电持续时间受典型工作持续时间影响。预安排停电因工程接入安排、检修计划、消除缺陷工作的不同特性，也表现出不同的特点。因此，一个区域供电可靠性水平是由各种停电需求所共同影响。

图1所示为配电网供电可靠性评估体系构架。

图1 配电网供电可靠性评估体系基本构架Fig.1 Basic frame for reliability assessment system

解决问题的一般逻辑顺序为分析、诊断并建立在供电可靠性基本情况统计上的可靠性评估及决策支持体系按此可确定为3个步骤：

首先，通过统计各类型停电时户数、户数，对比停电数据间主要特性，进行现状分析[5～13]；

其次，在现状分析基础上得出停电影响关键因素，挖掘出造成用户停电的时间及区域规律，形成供电可靠性评估结论；

最后，针对结论制定政策，并通过一系列技术经济论证确保所采取的对策切实可行(见图1)。

整个体系的建立对于指导提高供电可靠性及用户服务质量都有着举足轻重的作用，并可以年度为周期，形成循环，动态指导供电企业形成提高供电可靠性工作策略。

2 广州城区配电网供电可靠性评估

用户供电可靠性评估是对配电网供电可靠性的量化，为保证供电质量、实现电力工业现代化提供重要的基础数据，为电网规划、设计、建设和改造提供重要决策依据，具有巨大的社会效益和经济效益。做好用户供电可靠性的评估是建立供电可靠性决策支持体系的先决条件。本文主要从电网的停电原因、供电可靠率指标以及停电影响三个方面对广州城区(包括越秀、天河、黄埔、海珠、荔湾的全区与白云、萝岗的部分区域)电网的用户供电可靠性进行评估。具体如下：

2.1 停电原因的评估

从电网运行角度来看，造成用户停电的原因有电网的计划停电、临时停电、事故/故障停电、错峰限电造成的停电以及其他原因造成的停电。从网架的角度来看，造成用户停电的原因有主网原因、配网原因以及用户工程接火原因等。关于用户停电原因的这两种分类角度通常是互相组合和交织的。以电网运行的角度进行停电原因分类为例，表1对计划、临时、事故、错峰等停电原因进行了评估。

表1 基于电网运行角度的停电原因评估表(2006年6月-12月)Tab.1 Assessment of outage causes from operation aspects(June-Dec.2006)

注：表中所占比例为占总停电时户数的比例，时户数=小时数×户数。

由表1可见，从电网运行的角度来看，2006年该区域内用户停电的三大主要因素为：计划停电占最大部分，所占比率达到59.5%；其次是临时停电，约占22.8%；事故/故障停电排第三位，约14.6%。

此外，还可以对停电的几大主要原因，如计划停电、临时停电、事故停电以及主网原因造成的停电、配网原因造成的停电以及用户工程原因造成的停电分别进行详细的分析和评估，找到导致各类主要停电原因的一些子原因等。

2.2 供电可靠率指标

供电可靠率是体现配电网供电可靠性的重要指标之一，能够综合体现配电网对用户的供电质量，以及配电网的安全稳定运行情况。因此，供电可靠率是配电网供电可靠性评估的重要内容。根据《供电系统用户供电可靠性评价规程》(以下简称《规程》)，供电可靠率有RS1、RS2和RS3三类。其中RS1反映的是由于所有原因引起的停电，RS2反映了不计外部影响的停电，RS3则反映了不计系统电源不足限电的停电。因此，通过分析RS1的变化情况，就可评估出配电网供电可靠性的变化情况，进而分析可靠性变化原因，为提高可靠性提供决策支持。具体计算如式(1)～(3)所示。图2是供电可靠率RS1在2006年下半年的变化曲线。

(1)

RS2=(1-

(2)

RS3=(1-

(3)

由图2可知，2006年6-12月间，该区供电可靠率RS1平均约为99.7189%。6月、8月、9月和11月的月可靠率较低，均低于平均值，并以6月的可靠率最低，约为99.6737%；而7月、10月和12月的可靠率均高于全网平均值，且以10月份的可靠率最高，达到99.7810%。根据前述对停电原因的分析可知，该区域分别在当年的6月和11月出现了工程施工高峰期，工程的计划和临时停电比重大；而在10月份，因国庆长假期和重要经济活动等原因限制施工，工程施工较少，施工停电减少，可靠率也就相对较高。

图2 广州城区可靠率RS1变化曲线(2006年6-12月)Fig.2 Curves of RS1 for Guangzhou urban distributionnetwork (Jun.-Dec., 2006)

2.3 停电影响的评估

对停电的影响进行评估，即是量化各类停电原因造成的影响，涉及停电持续时间和波及范围，以及每次停电的影响程度(时户数)等多个方面。结合实际工作经验及《规程》要求，本文探讨的评估及决策体系着重围绕用户平均停电时间以及每次停电造成的平均停电时户数两个角度。

(1)用户平均停电时间的分析

根据《规程》，用户平均停电时间是用户在统计期间内的平均停电小时数。它能够体现停电在时间上的影响尺度。结合停电原因的评估，可以进一步分析和评估各类停电原因所造成的用户停电时间长短，并可评估出在时间尺度上影响较大的停电原因，为提高可靠性提供决策支持。

(2)每次停电造成的平均停电时户数分析

平均停电时户数(时户/次)能反映一次停电对用户影响面的大小(包括影响范围和影响时间)，是评估停电影响的重要方面，计算如式(4)所示。

平均停电时户数=

(4)

图3 广州城区配网因主、配网原因、业扩原因造成的平均停电时户数变化趋势对比曲线(2006年6-12月)Fig.3 Curves for average hour-customer numbersduring each interruption caused by main grid, distribution network and customer businessexpansion respectively (Jun.-Dec., 2006)

评估过程中可根据各类停电原因造成的平均停电时户数的变化情况进行分析，进而得到不同时间段影响较大的停电原因及其变化规律等有决策

支持意义的评估结论。图3给出了各类原因造成的平均停电时户数变化趋势对比情况。

2.4 配电网可靠性薄弱环节挖掘

通过上述可靠性评估结果，可以发掘出该区电网供电可靠性方面存在的主要问题，并针对这些存在的问题给出以下提高该地区供电可靠性的具体措施和对策。

(1)该地区电网建设与经济发展不平衡，电网“卡脖子”现象严重，重载设备、线路数量多，馈线转供电能力差，保证电网及设备安全可靠运行的调控手段严重不足，停电情况较为严重。同时，主网110 kV变电站布点严重不足，导致配网转供电能力低，且预安排停电比重大。迫切要求加强、加快电网建设，强化停电线路转供电管理，做好综合停电，减少重复停电，并探讨不停电试验、校验的可行性，以全面提高电网的供电能力。如表2对该区加强线路转供电管理对提高供电可靠率的情况进行了测算，体现了采取该对策的所带来的巨大效益。

表2 加强线路转供电管理对提高供电可靠率测算Tab.2 RS1 improvement estimate by strengthen the load transformation management during power shortage

(2)关注事故/故障停电对可靠性的影响。采取多种技术防范措施，减少外力破坏；更换残旧的电缆、开关、配变及采取防雷措施，减少绝缘损坏事故的发生；通过实现配网自动化，实现故障信息回传，加快事故响应速度，缩短故障停电时间等。

(3)探索建立完善的可靠性指标考核管理办法和供电可靠性评估机制，建立供电可靠性统计工作系统，完备可靠性统计数据库，逐步提高供电可靠性管理水平。

3 结语

供电可靠性评估及其决策支持体系的建立是全面提高供电企业可靠性管理水平的必然趋势。本文以广州城区2006年实际可靠性统计数据为基础，对供电可靠性评估涉及的停电原因、供电可靠率以及停电影响的评估进行了阐述，并基于评估结果，发现电网存在的问题，并进一步生成切实可行的提高供电可靠性的对策，从而形成了供电可靠性评估及其决策支持体系的基本框架，并将建立的供电可靠性评估及其决策支持体系应用到该地区实际电网中，结果表明该评估体系具有较好的工程应用价值。

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ReliabilityAssessmentofGuangzhouDistributionNetwork

WANG Yi

(Department of Technology, Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corporation，Guangzhou 510620, China)

Reliability on service is critical to distribution power network planning, operation and management. It is an inevitable trend to built reliability assessment and decision making support system for improving the comprehensive management level of power supply enterprises. A framework for the reliability assessment and decision making support system was proposed in the paper, and it was applied to a practical distribution network in Guangzhou. Results show that the proposed reliability assessment is of great engineering values.

distribution network； assessment of reliability on service； decision support system； weakness mining.

2011-04-07

2011-06-20

TM711

A

1003-8930(2011)04-0153-5

王 毅(1973-)，男，工程师，主要从事配网运行管理和用户供电可靠性管理工作。Email:tdqslw@sina.com