配电系统综合技术评价及其优化规划问题研究

殷兆海

【摘要】面对配电系统建设的巨大资金投入，采用科学手段对配电系统进行综合技术评价，有助于总结经验和挖掘已建成系统的发展潜力，为配电系统的可持续发展提供科学的参考依据。科学的综合技术评价是配电系统精细化规划、建设、改造和运行工作的基础，对于在资源日趋紧张环境下发现系统薄弱环节，通过优化建设大幅提升系统供电可靠性和供电质量，全面提高系统抗大面积停电能力，保障要害区域供电安全和社会稳定，具有重大意义。

【关键词】配电系统；技术评价；优化规划；供电质量；社会效益；经济效益；安全可靠

1引言

近年来，随着国民经济的飞速增长，我国电力工业也随之高速发展。目前，我国的装机容量和发电量仅次于美国，居世界第 2 位，基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。但同发达国家相比，我国配电系统的水平还有待进一步提升，诸如可靠性、供电质量、线损率等技术指标与发达国家相比都还存在一定的差距。

2配电系统综合技术评价

评价，也称评估或评判，就是指依据明确的目标，按照一定的标准，采用科学方法，测量对象的功能、品质和属性，并对评价对象做出价值性的判断。它是人类社会中一项经常性的、极为重要的认识活动，已被广泛地应用于社会、经济等的方方面面。配电系统评价就是对所研究的配电系统的某种或某类属性和特性所作的数量和性状上的测度，对供电安全性、供电可靠性、经济性、适应性和协调性等的综合测度和评价即为本文所述的配电系统综合技术评价。

评价指标（也称属性）、指标权重、指标判据和评价标准是评价的核心要素。评价指标就是评价主体所关心的对评价对象需要度量的各个方面，每个评价指标都从不同侧面刻画评价对象所具有的某种特征，例如安全性、可靠性和经济性就是电网分析评价中需要关注的评价指标；指标权重是各评价指标间的相对重要性的度量，权重的大小反映了该指标相对于其他指标重要性的高低；指标判据是满足评价值为“合格”的指标阀值；评价标准则是衡量评价对象满足某一评价指标各度量尺度取值的规范，在评价操作中起到“尺子”的作用。

评价指标体系是上述评价要素的集中体现。一套科学合理的配电系统评价指标体系是衡量配电系统现有水平和规划成效的重要工具，是保证配电系统规划质量和电网建设安全、可靠、经济的重要手段。

安全、可靠和经济是电网供电的基本要求，也是评价电网结构是否合理的基本指标；考虑到可持续发展的需要，配电网在满足当前负荷需求的基础上，还应该满足一定阶段内负荷不同增长模式的要求；同时，考虑到电网的整体一致性，需要对电网的配合协调性作量化分析。因此，配电系统的技术评价包括如下几方面的内容：

（1） 供电安全：包括电网避免发生大面积停电的能力和发生大面积停电后的自愈能力；

（2） 供电可靠：即电网能够不间断的以一定的质量向用户供电的能力，可以用一定时间段内电网的停电时户数和停电时间等可靠性统计或预测数据来衡量；

（3） 建设和运行经济：电网属于大型复杂系统，其建设、维护和管理的相关投资巨大；依据科学规划建设的电网，不仅能够节约巨额的建设投资，而且能够在很大程度上降低因网络损耗、负荷不均衡、设备参数不匹配等原因造成的资金浪费；

（4） 适应发展：即电网的可持续发展适应能力，不仅能够满足现阶段用户用电的需求，而且能够适应负荷发展的需要；

（5） 供电协调：不同电压等级的电网具有不同的功能侧重点，具有不同的网络结构，因此不同电压等级的规划电网需要满足不同的规划要求；同时，各级电网之间应相互配合。

上述五点要求恰好比较全面的概括了影响配电系统整体水平和规划方案优劣的主要因素。当配电系统满足上述要求时可以认为该系统整体水平较优；同样，当规划方案满足上述要求时，可以认为该方案是科学合理的。

开展配电系统评价工作的目的，就是通过对历史的、现状的及规划的配电系统进行上述供电安全性、供电可靠性等全面的量化评价，来判断所评价的配电系统是否满足上述各方面的要求并衡量其满足的具体程度，并以技术评价结果指导配电系统的规划、建设、改造和运行。

此外，由于配电系统中元件繁多、统计资料不足、故障机理复杂等原因，目前有关配电系统的单项评价指标，如供电能力、经济性、可靠性等方面的研究是十分粗糙和不完善的，需要在理论、模型、算法等方面深入研究。

3配电系统优化规划

配电系统规划就是采用科学的方法确定何时何地在规划区内新建或改建何种电力设施，使得未来的电网在满足区域规划、负荷发展、电网各种技术要求以及环保、美观等公众要求的前提下，安全可靠地为电力用户提供客户所需质量的电能，并为电力企业追求最大的经济效益和社会效益。依据电压等级，主要分为高压配电网规划和中低压配电网规划。

依据规划时限的不同，配电系统规划一般分为近期（1～5 年）规划、中期（5～15年）规划和远期（15 年及以上）规划。其中，近期规划着重考虑解决配电网当前存在的主要问题，通过网络建设、改造和调整，提高配电网供电的能力、质量和可靠性；提出逐年新建、改造和调整的项目及投资估算，为配电网年度建设计划提供支持依据。中期规划考虑与高压输电网规划相统一，并与近期规划相衔接，重点选择适宜的网架接线，使现有网架逐步向目标网架过渡，为配电网前期工作计划提供支持依据。远期规划考虑与区域总体规划和高压输电网规划相结合，重点研究电源结构和网络布局，规划落实变电站站址和线路走廊、通道，为配电系统发展预留电力设施用地和线路走廊。

配电系统规划的主要内容包括：

（1） 系统现状分析；

（2） 负荷及分布预测；

（3） 一次部分规划：各电压等级变电站的位置、容量及供电范围优化，各电压等级配电网络规划，通道规划，各电压等级电网无功电源配置等。

（4） 二次部分规划：调度、通信、自动化规划等。

（5） 规划经济评价等。

近年来，为适应经济发展和人民生活水平提高的需要，国家和各省市政府一直在加大力度和强度对电网进行改造和建设，电网的供电能力有了大幅度提高。但是，由于配电网历史悠久，在长期的发展过程中，受认识水平、规划技术水平和经济发展等因素的限制，积存了诸多问题。目前电网建设仍存在如下急需解决的问题：（1）配电网现状供电水平处于何种状态；（2）对配电网进行规划后，如何评價规划方案是否优化；（3）规划实施后的效果如何验证，如何量化描述电网规划改造措施的实施程度和实施效果。导致上述问题存在的一个主要原因在于：对电网现状、规划和建设缺乏全面性认识和理解，对电网供电水平的优劣缺乏明确的衡量标准。配电系统的典型特征决定了以电源规划和区域规划为边界的配电系统规划和评价必须更加精细化，才能保证规划的有效性，工作量很大，是一项很有技术挑战性的工作。

4结束语

总之，配电系统规模庞大、结构复杂、不确定性信息较多，相比传统输电系统的性能评价，配电系统技术评价涉及的评价方面更为广泛和繁杂，需要更加强调海量数据的快速分析和诊断，需要更侧重于解决资源日趋紧张环境下的配电系统可持续发展问题。

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