配电网供电可靠性的影响因素及解决对策

2023-12-01国网山东省电力公司临清市供电公司

电力设备管理 2023年19期

国网山东省电力公司临清市供电公司李超

1 引言

我国社会快速发展，人们对电能质量的需求越来越高，这种情况则要求相关的配电网在可靠性方面的进一步提升，有鉴于此，充分地把握影响配电网供电可靠性的因素，并寻求解决策略是极为重要的。

2 配电网网架结构因素

从配电网网架结构的类型来看，现阶段常见的接线方式主要包括单电源辐射接线、环形接线、分段联络接线等多种方式。单电源辐射接线方式在整体结构上较为简单，该结构之中只有一条主干线，且与之对应的配电线路也比较短，在应用过程中的经济性相对较好，如果后期出现新增负荷的现象，相关人员也可以比较便利地进行对应的接线增加，正是因为这种情况，所以当前单电源辐射接线的方式在我国的配电网之中应用较广。但是这种接线方式的整体供电可靠性却比较低，当线路出现对应的故障现象的时候，将有可能对大范围的用户供电形成影响，且为了实现对其的有效修复，所需消耗的时间也比较长，因此其也成为影响配电网供电可靠性的重要因素之一[1]。

而单环网接线模式在应用过程中，其通常存在2个电源对相关的线路进行供电，在使用的时候其一般也采取开环运行的方式，如果出现故障之后，相关的配电网可以迅速实现对负荷的转移过程，在这种方式之下将能够显著地降低停电时间，从而达到促进配电网可靠性提升的效果，环形接线模式如图1所示。

图1 环形接线模式

多分段多联络接线模式，则是指在对应的线路上进行相应的分段开关增加，从而将相关的线路划分成为多段，这种方式之下，不同的线路均能够通过联络线路，来实现与其他线路之间的连接，而如果在运行过程中对应的线路出现故障的时候，则可以通过进行对分段开关的断开，达到充分控制停电范围的目的，这种接线方式一般来说可以较大程度地增加配电网供电的整体可靠性，多分段多联络线接线模式如图2所示。但在应用过程中，这种方式会较大程度地增加联络线数量，所以在建设过程中整体成本相对较高。

图2 多分段多联络线接线模式

在面对这种情况的时候，相关单位和人员需要根据现阶段区域的实际供电需求，进行对应的配电网网架结构模式设计，从而达到提升可靠性的目的，一般来说，在相关工作之中采取环形接线模式，一方面可以比较有效地提升配电网的供电可靠性，另一方面也能够控制联络线的数量，保证建设成本在可控范围之内。

3 配电网技术装备因素

技术装备水平也是影响现阶段我国配电网供电可靠性的重要因素。技术装备水平主要指相关线路的绝缘化、电缆化、配电自动化水平等，在进行评估的时候，一般将其划分为架空线绝缘化率、电缆化率、主站接入EMS系统实施数据数量、主站接入计量系统实时数据数量以及主站接入GIS系统设备台账数量等指标，这些指标可以比较准确地反映对应配电网的自动化水平。现阶段我国的配电网之中，相关的技术装备存在着如下两个方面的问题。

一是在不同的地区，相关的配电网在带电作业过程中的整体水平方面存在着较大的差异，且难以进行有效的统一。

二是在配电设备的在线监测技术方面，相关的技术设备还没有做到大范围的普及。正是这两个方面的因素，导致了现阶段配电网供电的整体可靠性差异巨大。配电自动化是确保供电可靠性的关键手段，如果充分地应用该技术，则相关工作人员在实际工作之中可以比较准确地了解到现阶段配电网的整体运行情况，且在发生故障之后也能够准确地定位故障点，并采取措施将其进行有效的隔离。在此之后可以通过选择较为有效的方案，来实现迅速恢复供电的目的。

此外，在现阶段的配电网之中，相应的应急响应能力也可以依托推进配电自动化水平来得以实现，具体来说就是如果在配电网的运行过程中遭遇较为恶劣的气候问题或者是发生故障的时候，依托相应的技术措施将可以保证在气动载荷批量转移的方案之下，防止后续过程出现大规模供电中断的现象[2]。

然而目前我国的配电自动化整体建设程度上处在推进的阶段，相关的资料之中也显示，目前我国仅有部分城市形成了较强的配电自动化能力，多数地区却仍然处于试验过程之中，因此在对应的配电网出现故障的时候，所采取的方法仍然是以人员前往现场检查和维修为主。这一特征导致现阶段的要保证配电网供电可靠性，就必须培养和保有大批具有丰富实践经验的电力人员，因而整体成本较高，且在进行故障隔离和对不存在故障区域的供电恢复过程中，所采取的方式也是人工方式，这种方式之下必然会消耗大量的时间，从而显著降低供电可靠性。

4 故障因素对供电可靠性的影响

供电的顺利在核心需求上仍然需要以具有较强抗风险能力的电网作为基础，但是电网的构成是以各类电气设备为基础的，相关电气设备在运行过程中可能出现各类故障现象，从而导致供电可靠性的降低，在面对这一问题的时候，尽可能降低对应电气设备故障发生率是一种保障供电可靠性的重要手段。相关单位在应对的时候，需要充分地对现阶段的配电系统可靠性数据进行收集，尤其是收集对用电户会形成直接影响，同时也能够对现阶段电网系统运行状况和可靠性的数据的收集。

随着当前我国对于供电设备可靠性的重视程度提高，相关的建设过程中也采取了明确对应设备质量指标、型号规格等措施，来进行对故障的避免，但是从既往的经验和数据之中仍然可以了解到，设备故障的问题集中表现在变压器、断路器、架空或电缆线路等方面。而导致这些故障发生的原因，则一般为如下几个方面。

一是内外过电压。在相关区域出现恶劣天气，尤其是雷电现象的时候，有可能出现集中对应设备和线路，从而导致其出现过电压现象的情况，如果这种情况下对应的设备没有做好相应的绝缘措施，则会造成设备出现不同程度的损坏问题，严重影响配电网供电的可靠性。

二是绝缘配置和老化情况从既往的经验之中可以了解到，如果相关区域的整体停电次数较多，且停电时和停电规模都表现出较为突出的异常，一般代表相关区域配电网整体可靠性不高。而导致这种情况发生的主要原因，则通常是对应配电网的绝缘配置性能不佳。

三是自然因素。如果对应区域出现具有较强破坏性的自然灾害现象，例如冰雹、洪涝和台风等，则有可能直接导致对应的设备损坏，发生供电中断的问题。

四是外力因素。如果相关区域的施工、违规操作等现象存在，也有可能造成设备的破坏，从而降低配电网的可靠性。

5 提升配电网可靠性的对策分析

从相关的影响因素之中可以了解到，当前我国的配电网可靠性主要受到网架结构、配电自动化水平和设备质量等因素的影响，基于这些因素，在对应的工作开展过程中相关单位和人员可以从如下几个方面来推动配电网可靠性的提升。

一是强化对配电网整体结构的优化。在进行对应因素分析的时候，已经提到可以针对整体接线结构进行优化，从而保证停电影响范围和时间的可控。部分地的配电网主要采取传统的单一架空线路，而为了让其整体的可靠性提升，相关单位在进行改造的过程中可以转化成为多目标网络的架空线路网架结构。而对于相关区域的电缆配电网络，在进行改造的过程中则可以依托环形配电网络来进行展开，并将其逐步地向三分段三联络结构进行发展，这种方式之下，除了出现故障的区域之外，其他地区均不需要停电。

二是推进配电自动化改造。当相关配电网系统出现严重的故障的时候，相关工作人员是否能够在较短的时间之内准确寻找到故障原因、故障位置和形成对应的解决方案是决定配电网可靠性的重要因素。同时为了对相关问题形成比较有效的解决，对应运维人员是否能够在条件允许的情况下，快速开展带电作业，达到缩短运行和维护时间的目的也会对配电网可靠性形成影响。现阶段我国的配电网在建设过程中正在推进配电自动化建设进程，而相关的自动化系统建设在应用于对配电网的运行管理过程中，将能够比较有效地实现对配电网整体运行状况的掌握，并迅速地发现相关系统存在的故障现象，从而达到精确进行处置的效果。在改造过程中可以按照如下标准来推进配电网的自动化改造工作，配电自动化改造原则见表1，从而促进配电自动化水平提升。

表1 配电自动化改造原则

三是配电网设备质量提升。为了确保配电网供电可靠性的提升，相关单位需要对配电网设备整体质量进行全面提升，尤其是对防范恶劣天气能力的提升。

为了达到目标，相关单位在工作之中首先应当针对已经出现雷击故障的线路和设备进行检查与分析，并对容易出现此类问题的设备和线路进行相应的档案建立。其次，则需要对容易遭受雷击的区域整体接地状况和接地电阻进行研究，如果相关区域的接地电阻无法充分地满足实际需求，则需要对接地电阻进行充分优化，以增强其对雷电的抵抗能力。最后则需要对不同配电网区域在运行过程中所可能面对的雷击程度进行调查与研究，根据所取得的调查结果，制定与之相符的防雷措施，在这种方法之下将能够综合性地提升配电网的防雷水平。