基于优化配网结构和提高供电可靠性的研究

江声琴

（贵州电网有限责任公司凯里丹寨供电局，贵州 丹寨 557500）

0 引 言

对于电力系统建设和电力企业而言，配电网系统可靠性运行的重要性不言而喻。对于电力用户而言，配电网系统的可靠性也是用电安全的基本保障。因此，要提高电力服务水平，就要提高配电网系统的运行质量，通过不断提升配电网的可靠性来实现。目前，随着配电网的标准化建设推进，配电网运行的智能化和精细化程度不断提高，这在很大程度上为我国配电网的可靠性提高打下良好基础。在配电网结构逐渐优化的基础上，稳步提高配电网运行的安全性，满足人们的电力需要和日常生活需求[1-3]。

1 优化配网结构科学要求

1.1 科学规划配网结构

科学规划配电网要注重配电网的设计（以图1为例），尤其要注重以下几方面的科学设计。一方面，供电企业在规划配电网的过程中，除了要综合考虑电网系统的电力密集程度及负荷分布的情况，还要综合考虑运行管理的需求，进而实现配电网线路的接线、规划、优化以及电力系统实际需要的统筹。科学进行配网结构的规划，能够为配电网建设提供基础支撑，防止发生供电管理重叠等问题，保障供电管理的科学运维[4]。另一方面，供电企业在配电网的电力设备设施建设中，要纵观配电网建设的短、中、长期需求，科学控制电缆信道等，加强科学计算，有效避免因难以满足功能需求而频繁发生电网改造事件。此外，要统筹考虑供电线路的选择，保证供电半径的科学性和合理性。例如，在10 kV线路的实际建设中，A类供电区域半径要求小于2 km，B类供电区域半径要求小于5 km。最后，配电网的科学设计还要考虑电负荷问题，保证符合范围的科学性。结合工作经验可知，通过增加10 kV出线的方式，可以维持配电网线路中负荷的科学性和合理性。结合配电网的设计和改造，将供电设备和线路对自然灾害的抵御能力纳入考量范围，提高架空线路的绝缘化水平，提高恶劣环境下的可应用性[5]。

图1 配电网结构示意图

1.2 推行城网网格化规划

对于城网网格化规划而言，最重要的也是配电网的规划设计。统筹整个网格化规划，构建“用电区域-供电网络-用电单元”分级分类精细化一张图，从多维度和各层级分类进行目前配电网的规划与建设，推动后续的运行和维护，对出现的问题进行细致摸排，实现问题管理清单化。合理运用空间负荷预测法划分电网网格，实现用电网格的远景饱和和负荷空间分布的科学预测。在此基础上，形成配电网负荷及空间分布的远景规划，然后对规划进行逐年细化，精细化目标网架[6]。

1.3 配电网优化标准化

配电网优化标准化是配电网优化的重要方法和手段，为配电网的集约化和精细化发展及管理提供抓手，实现资源节约化和环境友好型配电网建设。标准化建设过程中，要深入调研，全面分析各个供电区域的配电网建设需求，针对配电网标准化建设过程中的供电模式、典型设计以及设备设施等，进一步满足配电网整体规划中供电区域的特点需求。从优化标准物料和设备类型等方面入手，通过规范技术标准、加强接口标准化设备研发，进一步提高设备的通用性和实用性，实现设备维保的可互换。加强高质量设备的研发、推广以及应用，实现设备设施的小型化、长寿命以及高质量发展，全面提高配电网的安全性和稳定性[7]。

2 电力配网管理工作存在的问题

2.1 配网结构设计的不够合理

电力配网的结构设计直接决定着配网运行的正常与否，也是配电网运行的重要依托和基础。科学的电力配网结构能够减少外界不利因素的影响和干扰，保证供电运行设备的正常运行。

在目前的电力配网管理中，配网机构设计的不合理主要体现在市政规划环境上，具体表现为电力企业的电力规划未和市政规划实现统筹，导致电力企业的配网结构规划和市政工程的电力规划设计相冲突，严重阻滞了城市电力系统的综合规划和发展。这也在很大程度上导致了很多的电力企业的规划不能通过审核。修改或重新规划将耗费大量人力、财力以及物力，大大增加了电力企业的运营成本。

2.2 供电设备设施质量不达标

电力配网系统的建设必然需要诸多供电设备设施支持，因此供电设备设施质量的好坏直接决定着配电系统运行的稳定性。但是，在实际的电力企业的设备设施采购安装工程管理存在诸多漏洞，对于供电设备、设施的质量检验不够严格，甚至出现了部分设备设施难以满足配电网运行的需要及用户用电需求[8]。

2.3 硬件系统管理缺失

硬件系统管理缺失不仅会导致线路故障，而且会导致供电设备故障。其中线路故障的发生主要是由于人为或者自然等不可抗因素导致的破坏，如最常见的恶劣天气、人为拉扯以及人为破坏等因素导致的线路破损，导致电力线路输送中断，给人们的生产和生活带来阻碍。而对于供电设备故障而言，出现该类型故障的原因主要是定期维保不到位、设备更新换代不及时以及设备本身质量不过关等，将严重影响电力用户的正常用电。

2.4 配电网络软件操控系统的落后

配电网软件操控系统的落后主要体现在以下3个方面。一是操作人员技术水平不够，一旦事故发生，难以在第一时间采取科学合理的措施排除故障，并且由于专业技术不足，因此导致在事故处理过程延长。此外维保工作开展的积极性不高，应急处置能力不足，无法保障供电可靠性。二是自动化程度不够，控制系统落后。虽然电力企业设备不断更新，系统逐渐完善，但是部分企业仍然存在控制系统落后的问题，事故处理的效率有待提高。落后的操作系统难以满足目前电力系统发展的需求，自动化程度不够，甚至难以准确实现远程控制，维保人员一旦难以及时到达现场，将延误维保时机，供电系统可靠性得不到保证[9]。三是配电网的系统模式自身存在周期时间长的问题，难以达到维护与运转的平衡。这也导致企业在运转上的决策上会存在误区，投资容易失败。

3 优化配网结构，提高供电可靠性措施

要切实提高配网供电的可靠性，就要结合实际的供电需求，综合分析影响供电可靠性的因素。针对目前配电网存在的典型问题，提出合理化解决策略，优化配网结构，提高供电可靠性。

3.1 提高配网供电可靠性的管理

分析影响配网供电可靠性的影响因素，立足实际工作，可以从以下7个方面加强配网供电可靠性管理。一是针对配网的改造标准，要加强统一规划，防止出现供电区域和配电线路负荷不均问题。二是要结合实际的配电网改造工程，充分分析和研究用电负荷的中心区域考量，尤其是用电负荷的快速变化情况，可以采取减少线路长度或者增大线路截面的方法进行改善。三是要统一配电变压器和线路的开放容量以及装接容量，以方便电力维保人员的检修维护。四是随着自动化和智能化设备发展与应用，设备的选型和后期的设备更换都应优先选择密封性好、智能化程度高以及集成化程度高的设备，较大程度地减少了人为因素对配电网的影响，提高了配电网的可靠性。五是要加强线损管理，通过改善电压质量和更换耗能高的设备，减少电压损耗。六是要合理采用高质量的真空断路器，及时隔离故障，提高开关的操作寿命。七是在开关选用上可以选用移动免维护负荷开关，保证设备的免维护性能，提高设备的过故障能力[10]。

3.2 重视配网运行检修

在配电网的规划和优化过程中，提高配网供电可靠性不仅要加强统筹规划和设备科学选型，而且还要合理采用分区、分层运行技术，让配电网线路和设备的运行都处于最佳状态。因此，要提高供电可靠性，就要重视配网的运行检修，可以采用无功分层就地平衡措施，保持最佳的无功运行状态。与此同时，在配网的运行检维修的过程中可以根据配网实际运行状态和系统需要，合理进行环网结构改造。

3.3 提高配电自动化的实用性

配电自动化系统运行中，要加强应用系统的状态监测，通过故障自动隔离技术和故障快速定位技术，为故障排除提供保障，并通过加强网络重构自愈能力研究与建设，有效提供电网维护能力。但是，随着系统研究和开发的深入，还要进一步加强对高级功能的深度开发和实践探索，让配电网的生产调度、运维检修以及科学用电等业务环节管理真正能够实现闭环。全面分析研究用电信息的采集环节、供电流程以及配电环节等全过程，统筹实现互联互通，有效借助于大数据技术分析，快速判断配电网的设备状态，分析确定故障信息，实现配电网的经济优化运行与协同调度[11]。

3.4 对配网进行完善与优化

配网的不断完善和优化是持续提高供电可靠性的长效手段，也是结构性能发挥作用的助推剂。这就要求电力企业和专业技术人员要根据配电网的实际运行状态和线路特征，加强质检和优化，协调配电设备设施和供电负荷承载能力的平衡，减少电压对设备的危害，降低绝缘设备损毁等问题出现的概率，加强专业技术人员培训，提高供电可靠性。

4 结 论

电力事业是我国现代化建设的重要组成部分，也是我国社会经济发展的重要决定因素，在近些年也得到了长足的发展。但是，目前我国仍有很多地区在电力输送和应用过程中仍然存在诸多问题，致使供电的稳定性和可靠性下降。因此，在我国的电力事业发展过程和电力工程实际中，科学研判工作中存在的各种问题，加强配网运行管理，科学采取针对性与合理化策略，提升配网运行的效率和稳定性，提高供电的可靠性。