可靠性与经济性相协调的配电网规划方法

田丰

摘 要：配电网规划是配电网建设前期工作的重要组成部分，通过科学有效地配电网规划，能够提高需求侧的供电可靠性以及供电企业电网建设运营的经济性，促进整个配电网的协调可持续发展。本文由常规配电网规划方法的评估指标入手，深入分析两个维度内各项关键指标参数，从而得出双方的关联性，并据此对配电网规划方法提出改进和建议。

关键词：可靠性；经济性；配电网规划

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）22-0101-01

据相关资料表明，2016年发生重大的电力安全事故就有45起，其中造成了87人死亡，11人受伤。其中泄漏以及爆炸伤亡人数占据总伤亡人数的1/3，经济损失不祥。由此可见，电力系统配电网可靠性的重要性。

1 研究意义

从可靠性分析，配电网具有保证人们生产生活的职能，配电网可靠性受损，在一定程度上可以看作是人们的生产生活遭受损失。近年来，城市化的进程步步加快，新楼与旧宅交错穿插，建筑之间空间变小，城市人口增多等原因造成了配电网规划困难，规划周期适应不了城市的发展速度，导致局部供电能力不足，供电范围混乱，容易造成重大事故[1]。

从经济性分析，随着市场经济形式的发展，电力部门也在寻求改进，国家最近几年也在寻求电力网络的改革创新，于是不得不考虑到配电网的经济性问题，在保证当前国民需求的情况下，又保证电力系统的长期效益。而除此之外，电力系统的经济性配置也要考虑到一旦问题出现，国民经济受损的可能性，这对于电力企业来说是一个较难决定的问题。

2 评估基础

2.1 可靠性评估计算

计算配电网可靠性主要是通过对电路元件、配电网负荷点以及电路系统地可靠性进行综合分析，以此，作为评估电路可靠性指标的基本参数。

2.1.1 元件

计算电路元件地可靠性主要需要采取这两个指标，其一，为电路元件在某一时间发生故障的平均数值。可以按照评估要求对于一类元件或者是一个元件在一定电路网络长度进行监测，得出故障发生几率。

其二，故障发生后对于电路元件的修理、矫正时间，通过对于相关检修资料的统计可得出具体数值，从而为电路可靠性作以推测。

2.1.2 负荷点

电路负荷点是以在一定时间段负荷点出现故障的频率进行统计分析，并参照元件可靠性指标，得出电路元件在一年时间段发生故障造成的电路停运频率平均值（λ，次/年），停运时间平均值（r）以及年停运次数平均值（U，小时/年），具体的计算公式如下：

λs=

Us=

其中，用λi表示某一负荷点，发生故障的频率，N表示负荷点总数量，ri表示为某一负荷点故障修复（停运）时间。通过量化数据，建立统计分析指标，从而为配电网规划方案提供可靠性保障。

2.1.3 系统

除此之外，还需要对于电力系统整体可靠性作以评价，其中包含对于整体系统每年停电频率平均值、每次停电的时间平均值、以及停电用户电力停运持续时间平均值、系统电力可用占比等。其中，通过对于配电网整体系统情况估算，反应系统故障给配电网可靠性造成的损害，综合反映电量使用问题，这关系到在规划配电网络的过程中资源合理分配问题。

2.2 經济性评估计算

经济性指标需要考虑到投入资金与产生效益关联性，以及在运行的过程中所需要承担的维护费用、运行周期以及用户停电所产生的经济损失，综合各个方面，产生经济性的评估标准。而这方面在实际规划之前只能通过假设条件进行计算，综合配电区域情况，得出指标。

3 规划办法

3.1 综合运算法

一般会通过相关公式进行计算，配电网各负荷点之间通过串联关系，形成电力输配网络，通过对于各负荷点元件故障发生情况以及平均修复时间的统计，带入相关公式，从而计算出配电网络负荷点可靠性。

λs=λ1+λ2+λ3

Us=λ1γ1+λ2γ2+λ3γ3

γs==

其中，λ1、λ2等为元件发生故障的平均概率，γ1、γ2等为因元件故障造成电力停运时间（修理平均时间），λs、Us为在一年时间段，元件造成故障停运的次数以及停运时间。γs作为每次停运时间的平均值，是配电网络可靠性最重要的指标，数值越小，说明电力修复时间越短，用电的可靠性就越强。

而经济性的算法，则要包含对于配电网可靠性与经济性联系进行分析，对于用户停电造成损失进行计算，从而保证经济效益。

=1

当在E点时，供电的成本最小，R水平达到Rm（最佳水平），这种情况下，因此，配电网的可靠性与效益性相应关联性达到最佳值，计算值为1。

RIEA=

如，公式所表示，输配电系统的损失评价率（RIEA）需要结合停电总次数（W），节点电力负荷平均值（Li）及其用户损失函数，C（γiu）等因素，对于用电故障造成损失进行评价及计算。

通过综合计算，将损失降低到最小，以此为数据基础进行规划。

3.2 选择优化法

我们现在一般会采取设计多种规划方案，在此基础上进行根据实际需要，进行偏向性的选择。在通常情况下，会根据区域的大小，实际资金投入，配电用途等方面，进行经济向的调整，以确保在供电网络达到该区域用户用电需求的基础上尽量的节省资金投入，使经济指标作为一个变量来决定最终的规划方案。

3.3 模拟演化法

近几年，计算机技术的发展对于各行各业都有一定的辅助作用，配电网络因其复杂程度，需要保证在计算的过程中，相应数据的精准性，保证数据的完备性。因此，可以利用计算机技术设定条件，来进行模拟演化。不论是在运算阶段还是在选择阶段，运用计算机可以最快速度得出结论，并且可以利用数字3D模型带入该区域的地理环境，网点分布，从中发现方案的优势以及不足，让设计人员可以有目的的进行调整，特别是对于其中有可能发生电力事故的节点提前预知，避免在实际使用的过程中发生使用故障。

3.4 实地实验法

电力系统是一个应用性极强的系统，与人们的生活息息相关，而造成电路不稳的因素有很多种，我们在设计的过程中，并不能保证百分之百的安全可靠，并排除全部不稳定因素。因此，在投入使用之前，需要进行实验。通过观测，确定故障发生以及维护抢修时间在配电网可靠性与经济性指标的范围之内，对于考虑不足的方面进行调整，提前避免故障，最大限度提升输配电系统的稳定性。

4 结语

综上所述，选择相应的规划办法，能够有效的为实现配电网综合协调可靠性与经济性作出指导。通过规划，减少电力企业的经济损失，提高用户用电安全，进一步的促进配电网实用性能提高，以此保证国民经济稳定发展。

参考文献

[1]刘国军.配电网规划中可靠性与经济性的协调作用[J].企业技术开发，2017，36（5）：118-119.