低压配电系统用户供电可靠性评估分析

李培良

（四川三创工程设计有限公司 四川西昌 615000）

引言

随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的提高，社会各行各业对于电能的需求不断增加，这也就对电力企业供电可靠性提出了更高的要求。从现阶段来看，低压配电系统故障率较高，其供电可靠性相对较低，所以要对低压供电可靠性进行必要的分析研究，以满足广大电力用户的需要，这对于进一步推动我国电力企业的健康可持续发展具有非常重要的作用和意义。

1 低压配电系统用户供电可靠性评估的重要性

所谓的供电可靠性管理就是指对于电力行业安全以及质量进行有效管理，其能够体现出供电企业电网情况、供电水平以及管理水平情况，并在很大程度上影响电力企业的经济效益，所以供电可靠性的不断提升会得到社会各方面的重视。用户供电可靠性管理系统如图1所示。

图1 用户供电可靠性管理系统分析图

对电力系统供电可靠性分析，可以从如下两方面来实施，一方面为可靠性评估，一方面为可靠性预测。在进行可靠性评估过程中要设定相应的指标，包括供电可靠率、用户平均停电时间等等。这些指标都是按照以往情况来判定，是以电网做为统计对象来进行的。但是对于低压配电系统用户来说，其分布相对分散，并且对于设备自动化信息没有充分了解，在进行数据整理时需要大量的人工工作。相对于高、中压系统来说，低压系统在管理方面也具有局限性，因为在数据以及信息收集方面自动化程度相对较低，所以系统管理工作发展较为缓慢。在低压配电系统当中，常常会采用树干式的接线方式，若是特殊位置出现问题就会对整个低压配电系统造成影响。另外，低压配电设备是和电力用户最直接相关联的部分，一旦出现故障问题就会对整个电力用户造成重要影响，所以需要提高低压配电系统可靠性，满足各方面对于电力的需求。通过对低压配电系统可靠性实施评估分析，可以充分掌握整个配电系统的可靠性，能够分析出配电系统的薄弱环节，从而对配电系统运行提供可靠的参考。

2 供电可靠性的影响因素

（1）配电设备自身的可靠性。主要内容包括：供电回路，多电源以及环网等结构形式、设备质量情况、设备安装情况、设备自动化情况、供电容量和裕度、继电保护以及自动装置动作准确性等等。例如配电变压器所发生的故障（主要包括铁芯局部短路、铁芯烧毁等）会造成绝缘被破坏、线圈发生短路或者断线问题会造成对地击穿情况、分接开关触头被灼烧会造成放电问题等等；10kV真空断路器也是易发生故障的重要设备，其故障问题主要包括开断无法有效执行、关合不同期、三相不同期等等。另外，配电线路的绝缘性能相对较差，一旦受到高压或者短时过电压的影响非常容易发生闪络或者击穿的问题。除此之外，开闭所和配电室也存在着各种故障隐患，主要包括电缆进出线、中间接头故障等等。电压互感器也常常会出现局部放电、绝缘劣化和接地击穿等问题，电流互感器常常会出现二次开路的问题，例如引线接头接触不良，一旦受潮绝缘下降就会造成接地击穿。

（2）配电系统设备所具有的可靠性。配电网的供电半径较大，并且导线的截面积较小，可靠性相对较差，一旦出现停电常常是成片大面积停电。另外，配电系统相对不够完善，自动化处理事故的能力相对较低，会需要较长的时间来处理故障并恢复供电。同时，人工数据采集技术能力相对较低，管理制度较为落后。

（3）工作人员的可靠性问题。岗位人员所具有的工作能力（主要包括设备的操作能力、设备的运行能力、事故的处理能力、维修检测能力等）在很大程度上影响着供电可靠性。所以要加强岗位人员技术能力、职业素质、检测维修水平和故障排除能力方面的培养，从而保证供电的可靠性。

（4）配电系统所处的地理条件、可能发生的自然灾害以及周边环境等都可能影响到低压配电系统供电可靠性。另外，配电网络的结构情况、配电网的性能以及管理水平、电源的容量等都会对供电系统可靠性造成影响。

3 低压配电系统用户供电可靠性评估内容

在对低压配电系统用户供电可靠性进行评估时，首先要完成的就是对于可靠性指标实施统计。从目前来看，相对于发达国家来说，我国的可靠性统计差异性更多体现在统计指标、统计口径以及统计停电时间等几方面。对于目前我国低压配电系统管理水平相对较差、系统自动化程度较低等问题，需要制定出符合我国国情的低压配电系统用户供电可靠性指标体系。

3.1 可靠性评估指标的分析

从目前来看，我国采取的可靠性指标是按照DL/T836-2003的标准来进行统计的，而国外发达国家普遍采取的都是IEEE Std 1366TM-2012标准。在IEEE Std 1366TM-2012指标体系中，更多的是从三方面对供电可靠性进行评估，包括频率、停电持续时间、供电可靠率等等，主要包括四种指标类型，分别为：系统用户指标、停电用户指标、系统指标以及复合指标等等，其中停电用户指标是最为常见的指标类型。虽然我国经济贸易委员会在2003年颁布实施了《供电系统用户供电可靠性评价规程》基础上的DL/T836-2003指标体系，但是此指标体系更多针对的是高、中压用户供电可靠性统计，而对于低压配电的供电可靠性评估还没有进行，所以急需建立起适合我国进一步发展规划的指标体系。

3.2 我国可靠性指标体系的建立

我国所建立的可靠性统计指标充分考虑了发电以及输电系统的影响，所以主要指标中的4个指标也进行了详细的划分。一般情况下，低压配电系统用户都是普通居民或者中小型工厂，我国在进行低压可靠性指标体系建立过程中要按照不同的用电对象建立起针对性的数量指标统计标准，要对低压配电系统停电时间实施综合分类以及归并，同时要增加重复停电率指标、趋势性指标等等内容，确保可靠性指标统计更多针对在供电用户方面，真正体现出可靠性的本质。

4 低压配电系统用户供电可靠性预测内容

一般情况下，对于配电系统进行可靠性分析可以采取两种方法，分别为：模拟法、解析法。其中模拟法是较为经典的方法，在用户供电可靠性预测中应用较为广泛。此种方法主要是按照概率分布的情况实施抽样检查，同时要对抽样的结果实施分析计算，从而获得可靠性预测结果；解析法就是指进行设备可靠性参数的采集，同时对于可能出现的停电情况实施逐个的分析计算，从而得到综合系统性的可靠性指标。解析法的原理相对简单，但是具有比较强的针对性，同时可以方便的满足不同设备需求。较为典型的解析法主要包括贝叶斯算法、最小路法、网络等值法等等。

对于低压配电系统来说，因为配电网的覆盖面积比较大，因此比较难获得设备可靠性参数。另外，目前所用的可靠性预测典型算法对于可靠性参数要求相对较高，所以很难通过传统典型算法来对低压配电系统用户供电可靠性进行计算。目前的算法是建立在生物神经网络基础之上的，对于具体内容进行简化，对于可能发生的停电事故进行统计。是在故障模拟基础上对整个系统可能出现的故障实施分析计算，最终实现对可靠性指标的综合性预测，分析以及计算。人工神经网络是目前最为重要的方法之一，此种算法是建立在人工神经元模型、神经网络结构以及操作模式基础之上的，其对于设备可靠性要求较低，可以实现非常好的非线性计算，具有非常好的容错能力，能够非常好的应对我国较为复杂的低压配电网情况。

5 结束语

配电系统的运行情况在很大程度上影响着人们的正常生产生活，特别是低压配电系统更是和直接用户紧密相连，其运行可靠性直接影响社会经济的健康发展。本文首先阐述了低压配电系统用户供电可靠性评估的重要性，同时提出了供电可靠性的影响因素，在此基础上对于低压配电系统用户供电可靠性评估和预测两方面进行了研究与讨论。通过本文的介绍能够对低压配电系统用户供电可靠性分析提供一定的参考和帮助。