电力系统配电网可靠性与经济性问题研究

王明怀

[摘要]配电网作为电力系统的重要组成部分，其可靠性直接关系着用户的安全使用和使用质量，因此，电力系统可靠性一直备受人们关注。世界上很多国家都在开展针对电网可靠性方面的研究工作，并制定了配电网络的评估模型除此之外，配电网络在整个电力系统中的投资占有将近六成的比重，而且配电网的可靠性直接影响着配电网的经济性。本文通过对配电网可靠性及经济性的分析和探讨，提出了影响电力系统可靠性与经济性的主要因素，并给出了相应的解决方法和措施。

[关键词]电力系统；配电网；可靠性；经济性；对策

[中图分类号]TM712 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0041-02

随着我国经济的发展，人们越来越重视环境保护。在这种大背景下，电能作为可再生和最为清洁的能源逐渐受到各国、各行业的青睐。配电网的可靠性和经济性作为供电企业的研究内容的重要方面，对于我国电网可靠性的提升具有重要意义。

一、对电网可靠性评定的具体方法

西方国家对于电网可靠性评定和研究开始的时间较早，电网可靠性评定和研究为电网中存在问题地解决提供科学、有效的参数依据。电网可靠性的评定方法有模拟法、人工智能算法以及解析法。

（一）模拟法

模拟法的全称是蒙特卡洛模拟法，其模拟实验的基础是配电系统内部各组成元件储存的可靠原始数据资料，计算机可以随机模拟供电系统可能会出现的各种状况，最后根据多次实验结果为电网可靠性研究提供数据指标。模拟法在复杂配网可靠性评定中的应用比较频繁，其具有计算量大、模拟时间长的特点。与此同时，模拟评估法属于静态评估法，其计算方式和程序相对比较简单，而且对计算机的要求也较低。随着科学技术的发展，模拟法也在不断更新和进步，具体表现在提出了模拟法的改进版，其对于配网可靠性的评价具有重要意义，模拟法的改进版在模拟板的基础上吸收了下文将要提到的解析法的优点，从而其应用价值得到增强。

（二）解析法

解析法是通过对电网各部分单元化和模块化来确定系统各模块的逻辑关系，根据逻辑关系原理建立模型的基础上通过数学方法解析模型，对影响系统作用的参数实行准确掌控。可靠性解析法的分类多种多样，后果故障分析法是比较直接和常见的分析法类型。此种方法通过对已发故障信息的汇总分析，找出出现故障的具体原因，并进一步将故障原因量化，再依据量化因素所处的模块或者单元格找出模块或者单元格之间的逻辑关系。

（三）人工智能算法

人工智能算法是随着控制理论的发展和完善逐渐被应用到电网的可靠性分析方法。以运用模糊控制理论和神经控制理论为依据，但是由于电力系统复杂而且规模庞大，存在着可变性因素较多，而且电力系统设备存在着许多故障点，所以，在实际应用中模糊控制理论比神经控制理论的应用频繁，模糊控制理论可以最大限度的将设备的状态率、修复率以及设备故障概率汇集运算。

二、配电系统的可靠性经济

电力行业包括发电、供电和用电三部分内容，电力行业的发展与人们日常生产生活密切相关，其对技术和投资的要求都较高，因此属于投资密集型产业，也属于技术密集型产业。随着科学技术的发展，新技术新工艺的应用，社会各个行业对电力发展和供电质量提出了更高的要求，反过来考虑，稳定的供电环境也会给企业带来更高的经济效益，同时，也能使社会资源的效果得到最大限度的发挥。配电系统可靠性经济是电力系统可靠性的重要分支，研究配电系统的可靠性与经济性对于研究配电网的可靠性具有重要意义。

三、影响配电网的可靠性因素

（一）IN络结构

运用混合结构、放射状供电是供电线路铺设的主要方式。供电线路铺设结构的选择要根据用电量和用户分布情况来设计。供网络结构的铺设是否科学直接关系着供电成效，尤其对于高载荷供电线路的影响最为明显。

（二）线路故障率与修复时间

线路供电环境复杂是供电线路出现故障的主要原因之一，线路老化、年久失修、绝缘性降低以及人为破坏等因素都是线路出现故障的主要原因。配电网系统的自动化效果以及配电网的管理机制决定着线路故障发生率和线路的修复频率。

（三）系统运营维护与管理

系统的运营与管理效果的决定性因素包括：操作人员运用新技术新工艺的能力、供电网系统设备的运行能力、电力公司工作人员对配电网故障的检修能力、部门管理与人员调动的能力等。

（四）用户的分布以及密度

客户密度的涵义是单位长度线路所承载的客户数量。客户密度的大小与客户分布成正比关系，客户的分布密度直接决定着一次停电事故所涉及到的人群数量。

（五）系统的自动化配置

高质量、高自动化配置的配电网是工作人员在较短时间内发现、定位系统故障的重要保证，另外，自动化配置先进的配电网还可以对故障点进行及时隔离，对电网进行重新分配，不光可以节省故障排除时间，还能够减少停电事故波及到的区域和人员数量，对于配电网可靠性的提升具有重要作用。

四、提高配电网可靠性的措施

（一）提高配电网抵抗外力侵袭的能力

针对一些雷雨天气比较多发的地区，可以通过以下方法提高配电网的可靠性能：选择性能高的避雷设备，最好使用氧化锌的避雷设备；尽量使用陶瓷横担绝缘子；电力电缆以及配电箱等设备使用性能高的绝缘引线；架空线的避雷线必须要有接地网的功能。对于雷电发生频率较少的地区可以根据实际情况安装使用性能适中的设备即可，既能够抵抗雷电的袭击又能节约资金投入，提高经济效益。

（二）提高电网的装备水平

针对外力破坏主要采用以下措施予以应对：电力系统相关部门与城市建设部门协商调节，对重要电缆进行标注和警示提醒，尽可能地避免在路口设置杆，如果必须要设在路口设置杆和拉线，需要有醒目的标注提示，防止车辆碰撞而引起电网受损；针对动工频繁的路段，要加强电力施工的规划，尽量减少挖掘电缆线路的挖掘次数；为了防止电缆埋藏的位置与检修等维护措施发生冲突，可以推广使用电缆沟。

（三）更新配电网电源和输电方式

提高电源的稳定可靠性，尽量避免因为电源问题影响配电网的可靠性，主要采取以下方式：适当放宽导线的截面，提升单位面积内导线的输送量；不断使用新的管理理念和方法，运用平复算法和控制算法升级软件系统，提升配电网可靠性；对供电线路实行分段控制，变电站之间增加沟通联络，提升变电站应对负荷的转供力，这对于减少因为配电网不稳定而导致的停电具有重要作用。

（四）建立GIS系统

在配电网维修过程中，移动仓库的物品未必健全。有一部分设备需要从临近库存中调取，因此，建立一套GIS配电网物件的管理系统可以大大减少维修准备时间，提高工作效率。操作人员可以根据需以最快速度查询物件的最近库存仓库，为了确保物件提取过程的畅通无阻，各仓库需要24小时有人看守。

结束语

综上所述，随着我国经济的发展，电能作为可再生资源和最为清洁的能源在现代生产生活中发挥着日益重要的作用，不管是农业生产、工业生产、交通运输、国防建设，甚至人们的日常生产生活都与电能有着密不可分的关系。配电网系统作为整个电力系统的末端环节，其可靠性历来受人们关注，加强对配电网系统可靠性和经济性的研究，对于电力系统作用的充分发挥具有重要意义。

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