配电网可靠性评估的研究

摘要：近年来，随着我国经济社会的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高，仅仅根据可靠性的历史统计结果进行分析与评价已难以适应高供电可靠性的需求，供电可靠性管理亟需由事后统计评价向事前预测评估转变。配电网可靠性评估及其深化应用是可靠性统计评价的深化和发展，通过可靠性统计评价可以得到可靠性评估需要的关键输入参数，在大量历史数据的基础上，基于概率计算方法等进行可靠性评估，能对供电系统拟开展的规划设计、建设、改造、运行工作进行可靠性指标预测，根据预测结果制定提升供电系统可靠性的最优方案，并对配电网规划、改造等环节的进行可靠性评价，为未来配电网的规划、改造提出立项建议，做到精准投资，有效发展，推动配网规划、建设及改造更加科学化和规范化，为世界一流城市配电网建设提供更加准确的决策支撑。

关键词：配电网；可靠性；计算

一、配电网可靠性评估的目标

通过深入分析现状配电网结构，结合专业可靠性评估软件，实现对所辖配电网可靠性现状的分析、改造前后评估及不同运行方式下的评估，为配电规划设计、建设改造、运行检修等业务提供辅助支持，促进配电规划、建设及改造更加科学化和规范化，进一步提高中压配电网的可靠性及应用，以可靠性提升为目标对配网工程的规划、建设、改造、运行等环节提供优化建议。

二、配电网可靠性评估的方法

1.制定工作方案

成立专门的工作专项小组，集结专业人员同软件支撑单位商议制定可靠性评估工作方案，方案对试点工作组织机构，职责分工进行明确；对试点工作目标、预期效果、现状调研情况等内容编制整合，对后期具体工作开展起指导作用。

2.算法评估

由专项小组成员在软件支撑单位的协助下对可靠性评估软件的算法进行评估和测定。研究工作流程、数据获取来源及方式、数据质量标准以及数据校核方法。

本次采用了改进的故障模式后果分析法（FMEA）。基本方法是：对于每一臺设备，首先根据设备属性设定它的故障类型（如短路、开路，以及检修方式下的故障等），然后对每种预想事故和故障类型求出相应的故障范围，对故障范围进行可操作恢复供电区域和不可操作恢复供电区域划分，并实施非故障区域的负荷转移模拟，同时通过潮流计算，判断转移是否成功，最后得到电网的故障事件集合列表，并进行相应的可靠性指标计算。

3.PMS、GIS数据导出和数据校验

成立专项工作小组，在专业部门的协同下，从相关业务系统中导出本次工作所需要的基础参数数据（包括图形参数、台账参数、重要用户信息等）并进行校验，对发现的错误和缺漏数据及时反馈给相关部门进行整改、反馈。

4.可靠性参数收集整理

对近三年配网停电事件进行汇总分析，结合利用典型可靠性参数表，并组织专家开展经验分析，获取可靠性参数。

具体包括：1.故障停电相关参数，2.预安排停电相关参数，3.每条馈线下的最大负荷下的电流、最小负荷下的电流、最大功率因数和最小功率因数。收集汇总后对可靠性参数进行人工修改，实现特殊设备型号、种类、特殊污秽等级地区、极端天气多发区等设备（用户）的可靠性参数自定义的需求。

5.数据导入、数据处理

数据收集整理完成后导入到可靠性评估软件中并进行相应的处理。数据整理期间加强各专业系统项目组间沟通，明确各类数据的范围和要求，避免出现数据不可用、不适用，影响工作进展。工作所需的设备基础参数、可靠性参数、调控负荷、用采负荷等所需数据以表格形式一一列出，交由各专业进行数据搜集。

6.试算调整

输入参数确认及试算，并进行第一次试算，根据试算结果进行分析整改，对数据进一步完善调整后开展多次试算。通过软件计算结果对试点区域配电网可靠性现状进行分析，针对发现的薄弱环节制定多种整改措施并经过测算选取最优措施，同时开展分析工作。

7.评估专题分析、网架薄弱环节评估、改造方案制定

在专业部门协同下对可靠性评估软件的计算结果进行针对性的分析和查证，确定可靠性薄弱环节的部分馈线可靠性指标较低的形成原因，研究并制定整改措施方案，并从可靠性、经济性、实用可行性等方面分析方案的实用程度。

通过可靠性评估，综合考虑经济性因素，通过“最小费用法”和“效益/成本法”进行计算，充分分析可靠性提升与经济收益所受的影响，使评估成果更具有实际意义，减少经济支出，寻求可靠性投入和效益之间的平衡，为试点区域配电网改造升级工作提供理论依据。

三、配电网评估效果

1.查找网架薄弱环节

通过将可靠性评估技术引入配电网规划设计过程，对配电网进行可靠性计算分析，能够确定现状配电网和规划期内配电网的可靠性水平，找出影响供电可靠性的薄弱环节，针对薄弱环节进行改造，使得投资更精准，收效更高，同时为配电网规划方案的形成及比对提供定量的依据，有效指导配电网规划设计工作。

2.从可靠性角度为配电网提升提供建议

根据可靠性评估软件对规划方案进行评估计算，通过指标前后对比量化分析规划方案的效果，综合专业意见优选最佳方案，对目标区域制定针对性的改造措施提供了依据。选取方案讨论后，为次年配电网建设改造立项提供建议。

四、结束语

开展面向规划、改造等环节的可靠性评估专题分析，并对配电网规划、改造等环节的进行可靠性评价，为未来区域配电网的规划、改造提出立项建议，做到精准投资，有效发展，使配网规划、建设及改造更加科学化和规范化，为世界一流城市配电网建设提供更加准确的决策支撑。

参考文献：

万凌云 高可靠性配电网关键技术及应用 北京 中国电力出版社 2015.5

作者简介：田旭峰（1979-），男，2012年毕业于山西大学，高级工程师。endprint