**縣農(nóng)村電網(wǎng)可靠性評(píng)估與影響因素研究

AssessmentandEnhancementofLaotingCountyDistribution

NetworkReliability

中文摘要

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中直接針對(duì)用戶的環(huán)節(jié)，其主要功能是向各種規(guī)模的用戶傳輸電能?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)電能的要求越來(lái)越高，除滿足一定的可靠性外，還耍盡可能的滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。在系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行階段可以通過(guò)電網(wǎng)改造、增加投資費(fèi)等措施提高供電可靠性。然而，一味的追加投資必將導(dǎo)致運(yùn)行成木的增加，難以滿足經(jīng)濟(jì)性的要求；同樣過(guò)分限制投資又將必然導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性水平的降低。在供電部門(mén)對(duì)用戶滿意程度越來(lái)越關(guān)注的今天，如何在配電網(wǎng)的規(guī)劃、運(yùn)行過(guò)程中協(xié)調(diào)好可靠性和經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題已經(jīng)成為迫切需要解決的實(shí)際課題。配電網(wǎng)可靠性成木一效益分析將系統(tǒng)投資成木與可靠性效益有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，為配電系統(tǒng)的可靠性經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)提供了有效的依據(jù)。

配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的算法是進(jìn)行配網(wǎng)可靠性研究的重耍課題。本論文在綜述了一些常用的配網(wǎng)可靠性評(píng)估算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于成功概率的配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，通過(guò)對(duì)配電網(wǎng)工作機(jī)理的分析，介紹了帶有復(fù)雜分支饋線的配電網(wǎng)可靠性評(píng)估新方法。通過(guò)算例對(duì)該方法與其它方法進(jìn)行了對(duì)比，表明了該方法在程序設(shè)計(jì)、計(jì)算速度和精度方面具有優(yōu)勢(shì)。可靠性成本與可靠性效益是一對(duì)孑盾體。論文給出了以可靠性成本與可靠性效益相結(jié)合作為尋求配網(wǎng)最優(yōu)的投資策略的目標(biāo)函數(shù)。詳細(xì)討論了配電網(wǎng)負(fù)荷支路是否設(shè)置斷路器以及在負(fù)荷支路是否設(shè)置備用變壓器的判據(jù)。通過(guò)對(duì)不同情況下某段主饋線上分段開(kāi)關(guān)是否設(shè)置對(duì)系統(tǒng)停電損失造成的影響，將主饋線分段開(kāi)關(guān)的可靠性成本與可靠性效益結(jié)合，最終得到了主饋線分段開(kāi)關(guān)的最佳設(shè)置策略。論文對(duì)配電網(wǎng)的投資策略進(jìn)行了研究，將供電企業(yè)和電力客戶結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考慮，在分析可靠性指標(biāo)的基礎(chǔ)上考慮電力客戶的停電損失，將停電損失和投資費(fèi)用結(jié)合，從而得到最優(yōu)的投資方案，并將該優(yōu)化方案應(yīng)用到測(cè)試系統(tǒng)屮，驗(yàn)證了木文所提優(yōu)化函數(shù)的有效性和實(shí)用性。

從提高配電網(wǎng)負(fù)荷點(diǎn)供電可靠性的角度出發(fā)，對(duì)**縣電網(wǎng)的供電可靠性問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。本文首先簡(jiǎn)要冋顧了可靠性評(píng)佔(zhàn)的發(fā)展概況，指出了現(xiàn)有分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)，采用復(fù)朵網(wǎng)絡(luò)分層等值簡(jiǎn)化法和最小路法分析評(píng)估了**縣電網(wǎng)供電可靠性水平，然后根據(jù)供電可靠性評(píng)佔(zhàn)的結(jié)論結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際提出了多套**縣電網(wǎng)供電可靠性改進(jìn)方案。之后站在經(jīng)濟(jì)性的角度對(duì)提出的多套改進(jìn)方案作了

優(yōu)劣比較，給出了明確的優(yōu)劣評(píng)判指標(biāo)，對(duì)評(píng)判的結(jié)果做出了詳盡的說(shuō)明，最斤根據(jù)比較的結(jié)果和作者的經(jīng)驗(yàn)給出了對(duì)提高**縣電網(wǎng)供電可靠性的建議。通過(guò)數(shù)值仿真計(jì)算和**縣實(shí)際電網(wǎng)模型的算例分析，給出了可靠性評(píng)估的結(jié)果，證明了所用方法的準(zhǔn)確性和有效性。通過(guò)引入經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)給岀了地區(qū)電網(wǎng)可靠性提高的最優(yōu)化提高方案。

配電網(wǎng)，可靠性，評(píng)估，最小路方法，成本效益分析

ABSTRACT

Thedistributionnetworkisconnecteddirectlytocustomersinpowersystem,itsmainfunctionistosupplycustomerswithelectricity-Modernsocietydemandsthatelectricalenergyshouldbeaseconomicalaspossiblewithareasonabledegreeofcontinuityandquality.Thecontinuityofenergysupplycanbeincreasedbyimprovedsystemstructure,increasedinvestmentduringeithertheplanningphase,operatingphaseorboth.Over-investmentcanleadtoexcessiveoperatingcost,whichmustbereflectedinthetariffstructure?Consequently,theeconomicconstrainwillbeviolatedalthoughtheprobabilityofthesystembeinginadequaternaybecomeverysmall.Ontheotherhand,under-investmentleadstotheoppositesituation.Howtoplandistributionnetworksandgetthebalancebetweeneconomyandreliabilityisaveryimportantproblem.Reliabilitycost/worthassessmentprovidestheopportunitytoincorporatecostanalysisandquantitativereliabilityassessmentintoacommonstructuredframework.Thealgorithmofreliabilityevaluationisanimportantsubjectinthepowerdistributionsystemreliabilityresearch?Anewmethodbasedonsuccessfulprobabilitytotheevaluationofthedistributionsystemreliabilityisdevelopedinthisdissertation.Anexampleisintroducedtoshowhowtoevaluatethecomplexdistributionsystemreliability,whichisbasedonanalyzingtheworkingmechanismofthedistributionsystem.Theexamplealsocomparedthenewdevelopedmethodwithothertraditionalmethodsshowingthatthenewmethodhasadvantageinprogramming,calculatingspeedandaccuracy?

Thereliabilitycostandthereliabilitybenefitisoppositeindistributionsystems.Theobjectivefunctionoftheoptimizationinvestmentstrategyofthedistributionsystemsispresentedbycombiningthereliabilitycostwiththereliabilitybenefitinthis,pape匚Theconsequencesofoutagetothesystemswithdifferentdeploymentschemesofthedisconnectswitchesareanalyzedandcompared?AtheoremisproposedonhowtodeploythedisconnectswitchesonthebeginningofthemainfeedertoachievethebestoverallbenefitWhetherthefuseshouldbemountedandwhetherthestandbytransformershouldbepreparedintheloadbranchisparticularlydiscussedandtwocriterionsaboutthisissuearealsoproposed.Theinvestmentstrategyofthedistributionsystemnetworkiscarried.Thelowestcostschemeisfoundbycombiningthelossesw讓htheinvestment,whichconsiderstheinvestmentstrategybothoftheutilityandofthecustomer.Theschemeisalsovalidatedbyatestsystem,resultsshowthattheschemeisrightandpractical.

Thestudycentralizestheenhancementofreliabilityofloadpointindistributionnetwork.AnddiscussatsubjectofreliabilityofdistributionsystematLaotingcounty.Firstly,thearticlebrieflyreviewedthehistoryoftheassessmenttechnologyofpowerdistributionnetwork,andlaystressonthedefectsoftheresentmethods.Newmethodofreliabilityassessmentbasedontheminimalpathmethodandequivalentapproachisproposedforcomplicateddistributionsystem.ThelevelofpowersupplyreliabilityatLaotingcountyisevaluatedbythismethod.TheoutputsofassessmentwithexperienceofoperationareusedtodevelopsomeimprovingplanfordistributionsystemreliabilityatLaotingcounty.Afterthat,theimprovingplansarecheckedcarefullybytheankleofeconomicviewer,anddefinitecriterionsareliveninpape匸Thereasonsofcomparisonandselectionareexplainedcarefully.Bytheendofpaper,basedontheresultofcomparisonofimprovingplansandauthor'sexperience,somepropositionforreliabilityimprovementsofdistributionsystematLaotingcountyareliven.TheresultofdigitalsimulationandevaluationofmodelbasedonrealnetworkatLaotingcountyareusedtoassessthereliability.Thesampletestshowsthatnewmethodiseffectiveandaccurate.Theoptimaloneofimprovingplansforlocalnetworkisshownaftertheuseofeconomicalcriterions.

Keywords:distributionnetwork,reliability,assessment,minimalpathmethod,cost/benefitanalysis

目錄

1.1背景和意義

1.1.1背景

TOC\o"1-5"\h\z

L1.2意義 2

1.2配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法綜述 3

121可靠性評(píng)估模型 3

1.2.2町靠性評(píng)估模熨的改進(jìn) 4

1.2.3町靠性評(píng)估算法的改進(jìn) 5

1.2.4智能方法在對(duì)靠性評(píng)佔(zhàn)中的應(yīng)用 5

1.3配電網(wǎng)可靠性提高措施綜述 6

4木文的內(nèi)容介紹 6

第二章配電系統(tǒng)可靠性研究的理論基礎(chǔ) 8

1配電網(wǎng)的特點(diǎn)及評(píng)估模型 8

2.2配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的指標(biāo) 10

2.2.1基木指標(biāo)和計(jì)算公式 11

2.2.2專川指標(biāo)及:其計(jì)算公式 II

3配電網(wǎng)可靠性評(píng)佔(zhàn)的方法 12

2.3.1復(fù)雜配電網(wǎng)的可靠性等值方法 13

2.3.2最小路法可靠性評(píng)佔(zhàn)[26] 16

3.3算例分析 18

第三章林縣電網(wǎng)可靠性的評(píng)估 20

1**縣電網(wǎng)概述 20

1.1**電網(wǎng)整體概況 20

3.1.2樂(lè)亭電網(wǎng)35KV變電站正常運(yùn)行方式 20

3.1.3**縣電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 23

3.2*縣電網(wǎng)可靠性評(píng)估的內(nèi)容 23

3.2.1*縣電網(wǎng)供電可靠性現(xiàn)狀分析 24

1、 供電可靠性管理體系結(jié)構(gòu) 24

2、 供電可靠性指標(biāo)體系 25

3.2?2影響*縣電網(wǎng)供電可靠性的因素分析 31

3.2.3彩響供電可靠性水平的相關(guān)因素分析 32

3.3縣電網(wǎng)供電町靠性預(yù)測(cè) 33

3.3.1可靠性忖標(biāo)預(yù)測(cè)方法 33

3.3.2趨勢(shì)外推法可靠性預(yù)測(cè) 34

3.3.3灰色預(yù)測(cè)法可靠性預(yù)測(cè) 37

3.3.4棊于理論評(píng)估結(jié)杲的可靠性預(yù)測(cè) 38

3.3.5?墓于設(shè)備統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的川靠性預(yù)測(cè) 40

3.3.6對(duì)靠性綜合預(yù)測(cè)甌數(shù) 40

4町靠性預(yù)測(cè)值推薦方案 42

第四章*縣電網(wǎng)可靠性的提高 44

1*縣電網(wǎng)供電可靠性存在提高 44

4.2提高**縣電網(wǎng)供電可靠性的措施 46

4. 2. 1減少外部人員導(dǎo)致故障停電事故次數(shù)的措施 46

4. 2. 2減少過(guò)電壓導(dǎo)致停電爭(zhēng)故次數(shù)的技術(shù)措施 47

4.2. 3改進(jìn)熄弧方式捉高供電可翕性 48

4.2. 4減少每次停電時(shí)間 49

4.2. 5加強(qiáng)城網(wǎng)的管理和改造 50

4.3效益分析 51

4.3. 1成木/效益分析方法 52

4.3. 2算例分析 53

第五章結(jié)論 55

參考文獻(xiàn) 56

致 謝 58

附 錄 59

附圖1 59

2009年兀亭電網(wǎng)接線示意圖（35KV及以上） 59

樂(lè)亭電網(wǎng)35KV系統(tǒng)接線圖 60

第一章緒論

1.1背景和意義

1.1.1背景

冃前我國(guó)電力T業(yè)正在進(jìn)行公司化改組，由原來(lái)的國(guó)家壟斷經(jīng)營(yíng)向放寬管制、口由競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)機(jī)制轉(zhuǎn)變，向商業(yè)化運(yùn)營(yíng)和法制化管理發(fā)展，即推行“兩個(gè)根本性轉(zhuǎn)變”，構(gòu)筑與社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的、以資本和電網(wǎng)調(diào)度為紐帶的新的管理體制。隨著電力部門(mén)的體制改革和電力市場(chǎng)的開(kāi)放，電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理策略也逐步從生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)移到面向用戶、以用戶為中心上來(lái)。面對(duì)國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)政策的沖擊和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，電力企業(yè)必須重視配電網(wǎng)持續(xù)供電的能力，重視用戶的滿意度，才能在優(yōu)勝劣汰的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求得生存與發(fā)展。另外隨著信息化社會(huì)的到來(lái)和數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)，以及人民生活水平的FI益提高，用戶對(duì)供電可靠性的要求也越來(lái)越高，配電系統(tǒng)的充裕性和為用戶的重耍設(shè)備提供高質(zhì)量的電力的要求也受到更高度的關(guān)注。因此供電可靠性，不僅與捉高用戶對(duì)企業(yè)的信任程度有關(guān)，而但與電力企業(yè)白身發(fā)展的關(guān)系也密不可分。

配電系統(tǒng)可靠性分析是供電可靠性技術(shù)屮的重要組成部分，提高配電系統(tǒng)

可靠性水平是保證供屯可靠性水平的重要手段之一。近年來(lái)國(guó)家電網(wǎng)公司己將供電可靠率指標(biāo)列入供電金業(yè)“雙達(dá)標(biāo)”、“創(chuàng)一流”的必備條件Z-；在1995年版《電業(yè)生產(chǎn)事故調(diào)杏規(guī)程》中，10kV用戶供電可靠率也被列入供電安全考核項(xiàng)日之屮。隨著電力金業(yè)管理工作的不斷發(fā)展和深化，配電可靠性管理在生產(chǎn)管理T作屮所占的位置也越來(lái)越重耍。因此，進(jìn)行配電系統(tǒng)可靠性研究己成為電力企業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。

樂(lè)亭縣面積1308平方公里，地處環(huán)渤海灣地區(qū)中心地帶和京津唐秦四市環(huán)抱之中，東南兩面瀕臨渤海，海岸線長(zhǎng)98.2公里，為河北省第一沿海大縣。第二產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)，全縣有工業(yè)企業(yè)479家，紡織、建材、造紙及紙制品、化工、機(jī)加工、醫(yī)藥、原鹽、農(nóng)副產(chǎn)品加工等八大骨干行業(yè)，年需電量約為4692.42千瓦時(shí)［1］。

電力供應(yīng)不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，出現(xiàn)了供小于求的被動(dòng)局面,在盛夏季節(jié)出現(xiàn)的供電卡脖子現(xiàn)象尤為突岀。另外城市建設(shè)不斷進(jìn)行舊城改造和新區(qū)開(kāi)發(fā)工作，電力企業(yè)需要與Z配合解決配電網(wǎng)線路老化、供電半徑超標(biāo)、電能質(zhì)量差等問(wèn)題。因此電力金業(yè)如何提高供電可靠性,提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是擺在樂(lè)亭縣電企業(yè)面前的一個(gè)重要任務(wù)。

1.1.2意義

配電系統(tǒng)處于電力系統(tǒng)的末端，是整個(gè)電力系統(tǒng)與用戶聯(lián)系，向用戶供應(yīng)電能和分配電能的重要環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)的根本任務(wù)是盡可能經(jīng)濟(jì)、可靠地將電力分配給各用戶。整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)用戶的供電能力和質(zhì)量都通過(guò)配電系統(tǒng)來(lái)體現(xiàn)，一旦配電系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障或進(jìn)行檢修、試驗(yàn)，就會(huì)造成系統(tǒng)對(duì)用戶供電的屮斷。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，用戶停電故障中80%以上是出電力系統(tǒng)中的配電環(huán)節(jié)的故障引起的。也就是說(shuō)，配電系統(tǒng)對(duì)用戶供電可靠性的影響最大。配電設(shè)備數(shù)量大、分布面廣，對(duì)系統(tǒng)投資和停電損失的影響不容忽視。因此配電系統(tǒng)可靠性，直接體現(xiàn)供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電的能力，是整個(gè)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特性的集中反映，是電力可靠性管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容［2］。

進(jìn)行配電系統(tǒng)可靠性研究在保證供電質(zhì)量、促進(jìn)和改善電力工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和管理、提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和改造上均有著重要的作用。供電可靠性指標(biāo)作為創(chuàng)建一流電力企業(yè)指標(biāo)休系的重要組成部分，集中體現(xiàn)了電網(wǎng)水平、技術(shù)水平、電力企業(yè)的管理水平和向用戶提供的服務(wù)水平，并已成為電網(wǎng)發(fā)展和用戶服務(wù)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。在電力市場(chǎng)化發(fā)達(dá)國(guó)家，可靠性己成為用戶選擇供電對(duì)彖、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)及政府審批電價(jià)的主要參考因素。近十年來(lái)，配屯系統(tǒng)可靠性管理也日益受到電力部門(mén)的高度重視，供屯企業(yè)在“創(chuàng)一流企業(yè)”、“達(dá)標(biāo)”的同時(shí)，把配電系統(tǒng)可靠性數(shù)值及統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果用于指導(dǎo)電力生產(chǎn)建設(shè)，取得了良好效果。

進(jìn)行配電系統(tǒng)可靠性研究，具有如下意義：

通過(guò)指標(biāo)分析，能找出影響供電可靠率的主要因素，針對(duì)問(wèn)題，從電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、設(shè)備及人員管理等方面提出相應(yīng)的措施，使可靠性管理更科學(xué)、合理。對(duì)供電半徑、饋線的分段數(shù)、用戶數(shù)的分配、變壓器的容屋配置等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，使可靠性管理在經(jīng)濟(jì)的前提下取得更大的效益。還可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)停電事故進(jìn)行全面重點(diǎn)分析，形成意見(jiàn)，反饋給相關(guān)部門(mén)；發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律性的問(wèn)題，從而更好地指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題；為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及電網(wǎng)建設(shè)改造提供依據(jù)。

能調(diào)整傳統(tǒng)的工作方法和方式，在管理內(nèi)容、手段、措施等方面有進(jìn)一步的創(chuàng)新和發(fā)展；促進(jìn)電力企業(yè)及相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)管理水平的提高；是保證供電質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)現(xiàn)代化的重要手段，可為電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和改造捉供決策依據(jù)，具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1.2配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法綜述

配電系統(tǒng)是指10-110kV的網(wǎng)絡(luò)，其可靠性指標(biāo)為由供電點(diǎn)到用戶，包括配電變電所、高低壓配電線路及用戶接線在內(nèi)的整個(gè)配電系統(tǒng)及設(shè)備，按可接受標(biāo)準(zhǔn)及期望數(shù)量滿足用戶電力及電能量需求能力的量度［3］。配電系統(tǒng)可靠性分析是指計(jì)算、分析負(fù)荷點(diǎn)和系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)以及為提高這些指標(biāo)所必須采取的措施［4］。

1.2.1可靠性評(píng)估模型

一般認(rèn)為，第-?批電力系統(tǒng)的可靠性研究的著作出現(xiàn)T1947年，在這些著作中概率數(shù)學(xué)的應(yīng)用還是比較簡(jiǎn)單的，而且只限于研究發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)六十年代，電力系統(tǒng)可靠性的研究工作才擴(kuò)展到了輸電和配電網(wǎng)，并逐漸使用了一些更為復(fù)朵的方法。1965年9月，北美電力系統(tǒng)發(fā)生了世界電業(yè)史上最嚴(yán)重的事故，從而導(dǎo)致了屯力系統(tǒng)可靠性研究的飛速發(fā)展;1970年，比靈頓發(fā)表了關(guān)于屯力系統(tǒng)可靠性研究的第一本技術(shù)性專著一《電力系統(tǒng)可靠性分析》［5］,從此，電力系統(tǒng)可靠性的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期。目前，可靠性工作兒乎已擴(kuò)展到電力系統(tǒng)的各個(gè)方面。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在電網(wǎng)己逐步采用計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究和監(jiān)控，這就使依賴計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析和研究己經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。

配電網(wǎng)可靠性的研究始于本世紀(jì)60年代，其起步晚于發(fā)電和輸電系統(tǒng)的可靠性研究，這是由于人們當(dāng)時(shí)還沒(méi)有意識(shí)到配電網(wǎng)由于直接與用戶和連，對(duì)供電可靠性影響最大，同時(shí)，為數(shù)眾多的配電網(wǎng)投資累計(jì)起來(lái)也十分可觀。這就意味著配電網(wǎng)可靠性的工程應(yīng)用將會(huì)產(chǎn)生巨人的經(jīng)濟(jì)效益。從而配電網(wǎng)的可靠性研究得到了迅速的發(fā)展。冃前，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，可靠性評(píng)估己成為配電網(wǎng)規(guī)劃決策中的一項(xiàng)常規(guī)性工作。國(guó)內(nèi)對(duì)配電網(wǎng)可靠性的研究始于80年代初期，由于缺乏必耍的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和行Z有效的分析方法，發(fā)展較為緩慢。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和改造的開(kāi)展，迫切需要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)，合理的規(guī)劃。而且各種統(tǒng)計(jì)資料也顯示，配電系統(tǒng)引起的約占用戶停電事故的80%l6Jo同時(shí)隨著電力企業(yè)管理工作的不斷發(fā)展和深化，供電可靠性在生產(chǎn)管理工作中所占的位置也越來(lái)越重要。

H前求取電力系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的方法主要有蒙特卡洛法和解析法兩大類(lèi)。蒙特卡洛法采用計(jì)算機(jī)隨機(jī)抽樣試驗(yàn)的方法進(jìn)行狀態(tài)選擇，用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算可靠性指標(biāo)，該方法計(jì)算結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活，且不受系統(tǒng)規(guī)模的限制;蒙特卡洛法在歐洲配電網(wǎng)可靠性評(píng)估中應(yīng)用較多，但是計(jì)算誤差與試驗(yàn)次數(shù)的平方根成反比，為了取得合適的精度不得不花去大量的計(jì)算時(shí)間［6］。這種方法日前主要用于發(fā)、輸電組合系統(tǒng)及變電站的可靠性評(píng)估屮。解析法采用故障枚舉法進(jìn)行狀態(tài)選擇，用解析法計(jì)算可靠性指標(biāo)。解析法可進(jìn)一步分為狀態(tài)空間法和網(wǎng)絡(luò)法：以馬爾可夫模型來(lái)描述的狀態(tài)空間法［7］北美應(yīng)用較多，準(zhǔn)確度較高，但是計(jì)算量隨元件數(shù)的增多呈指數(shù)增長(zhǎng)，因此當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模大到一定程度時(shí)，采用此方法有一定的困難［6］。文獻(xiàn)［8,9］比較了蒙特卡洛法和解析法的模型和計(jì)算方法，發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較小時(shí)采用蒙特卡洛法明顯費(fèi)時(shí)，但是兩種方法的結(jié)果卻兒乎一致。因此配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估主耍采用解析法。

1.2.2可靠性評(píng)估模型的改進(jìn)

因?yàn)榕潆娋W(wǎng)是典型的輻射形網(wǎng)絡(luò)，所以常常采用串聯(lián)元件的可靠性分析方法，但是配電系統(tǒng)的可靠性評(píng)佔(zhàn)在實(shí)際建模時(shí)要考慮許多實(shí)際因素。文獻(xiàn)［10］認(rèn)為，低壓配電系統(tǒng)屮負(fù)荷點(diǎn)和系統(tǒng)的可靠性除了與線路的故障有關(guān)，述與系統(tǒng)屮各種開(kāi)關(guān)、母線等各種元件有關(guān)；提出了一?種計(jì)及開(kāi)關(guān)和母線故障的配電系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法。文獻(xiàn)［11］認(rèn)為，有些元件的故障并不必然導(dǎo)致負(fù)荷點(diǎn)與電源點(diǎn)之間失去聯(lián)系，但是這類(lèi)故障會(huì)使線路和部分元件過(guò)負(fù)荷或者過(guò)壓，因此要求負(fù)荷點(diǎn)必須減低負(fù)荷量才能保證持續(xù)供電。文獻(xiàn)［12］擴(kuò)展了原有的線路和節(jié)點(diǎn)元件模型，重新基于分層結(jié)構(gòu)描述節(jié)點(diǎn)與線路Z間的拓?fù)潢P(guān)系，新方法得出的關(guān)系清晰明了。該模型適用于帶有復(fù)雜分支子饋線的配電系統(tǒng)。該文還采用了寬度優(yōu)先搜索算法對(duì)模型進(jìn)行順向和逆向遍歷求解系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。

1.2.3可靠性評(píng)估算法的改進(jìn)

研究人員在解析法和蒙特卡洛法兩種主要方法的基礎(chǔ)上，提出了許多新的評(píng)估方法。為了解決考慮多重故障時(shí)運(yùn)算量過(guò)大的問(wèn)題，文獻(xiàn)［13］提出了一?種基于同心松弛概念的啟發(fā)性思想用于可靠性估計(jì)。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大的時(shí)候該算法的優(yōu)勢(shì)明顯。文獻(xiàn)［14］提出一種基于最小路思想的快速評(píng)估方法，該方法認(rèn)為系統(tǒng)非最小路上的元件故障對(duì)負(fù)荷點(diǎn)的可靠性影響可以折算到最小路節(jié)點(diǎn)上加以考慮所以可以僅考慮折算后的最小路上的元件對(duì)負(fù)荷點(diǎn)供電可靠性的影響，提高計(jì)算速度。文獻(xiàn)［15］采用最小割集理論，提出一?種通用性的適于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的配電系統(tǒng)可靠性評(píng)估算法。該算法考慮了影響系統(tǒng)可靠性的諸多因素，其計(jì)算結(jié)果能為配電系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行提供大量有效信息，有利于工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。

為了在可靠性評(píng)估過(guò)程中考慮原始參數(shù)的不確泄性問(wèn)題近年來(lái)學(xué)術(shù)界也提出了一些方法。文獻(xiàn)［16］用隨機(jī)變量表示原始參數(shù)和可靠性指標(biāo)，這種方法比較有效，但是計(jì)算公式的推導(dǎo)十分復(fù)雜。文獻(xiàn)［17］又提出了模糊可靠性評(píng)估方法，文獻(xiàn)［1&19］區(qū)間分析方法。前者用模糊集表示原始參數(shù)和可靠性指標(biāo)，但是存在選擇何種模糊集以及如何給出英隸屬函數(shù)的問(wèn)題;后者用區(qū)間數(shù)表示原始參數(shù)和可靠性指標(biāo)，但是只能給出可靠性指標(biāo)的一個(gè)區(qū)間范圉，不能反映其分布情況。文獻(xiàn)［20］基于未確知有理數(shù)方法提出了-?種新的可靠性評(píng)估方法，新方法可以更詳細(xì)描述參數(shù)不確定性。但是為了得到合適的精度所需的計(jì)算量太大。

1.2.4智能方法在可靠性評(píng)估中的應(yīng)用

文獻(xiàn)［21］提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)可靠性分析方法，解決以往未能解決的一些問(wèn)題。女口：低準(zhǔn)確度、大計(jì)算量和復(fù)雜的模型。它通過(guò)對(duì)一個(gè)可靠性測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析說(shuō)明該方法的有效性，但人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要一段訓(xùn)練時(shí)間。文獻(xiàn)［22］則利用遺傳算法提出了一?種多口標(biāo)優(yōu)化方法，使得在配電系統(tǒng)擴(kuò)建時(shí)能夠獲得最優(yōu)的可靠性和最低的擴(kuò)建費(fèi)用。

1.3配電網(wǎng)可靠性提高措施綜述

配電網(wǎng)可靠性水平不僅與配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與氣候條件［23］、后勤保障以及人員的整體素質(zhì)有關(guān)。造成供電可靠性卜?降的原因很多，從電網(wǎng)的管理者和維護(hù)者的角度出發(fā)，不外乎軟硬兩個(gè)層面的不足。各個(gè)企業(yè)因存在著不同的問(wèn)題，因此解決問(wèn)題的思路和采取的措施也不盡相同。在分析可靠性指標(biāo)背后的原因以后針對(duì)造成停電的各項(xiàng)因素采取改進(jìn)措施。按照原因來(lái)劃分提高的措施有減少外部人員導(dǎo)致停電事故、減少過(guò)電壓導(dǎo)致停電事故、減少因熄弧不當(dāng)導(dǎo)致停電事故、減少計(jì)劃停電持續(xù)時(shí)間、加強(qiáng)城網(wǎng)管理和改造。概括性地說(shuō)，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)是提高可靠性的一個(gè)重要前提條件，在這個(gè)前提條件卜?加強(qiáng)管理觀念工作，做到各項(xiàng)T作有計(jì)劃、有組織、協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能達(dá)成提高可靠性的H標(biāo)。另外在規(guī)劃和制訂可靠性改進(jìn)方案的時(shí)候必須還要考慮到經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，不能忽略經(jīng)濟(jì)效益一味強(qiáng)調(diào)提高可靠性。只有考慮到各項(xiàng)改進(jìn)方案的效益和成木以后，才能制定真正符合地區(qū)電網(wǎng)要求的可靠性改進(jìn)方案。因此要認(rèn)真研究分析電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、進(jìn)行管理變革，不斷壯大電力企業(yè)的發(fā)展以適應(yīng)電力企業(yè)對(duì)人民群眾全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)，構(gòu)筑和諧社會(huì)對(duì)電力的需求。

1.4本文的內(nèi)容介紹

近年來(lái)樂(lè)亭縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展突飛猛進(jìn)，電力作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，優(yōu)質(zhì)、高效、可靠的電能是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件。特別是近年來(lái)樂(lè)亭電力供應(yīng)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展耍求，出現(xiàn)了供小于求的被動(dòng)局面。因此電力企業(yè)如何提高供電可靠性，以盡可能長(zhǎng)的時(shí)間向電力用戶供電,提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,是擺在怎亭縣電業(yè)局面前的一個(gè)重要任務(wù)。

本研究的H的和意義就在于利用可靠性理論去分析樂(lè)亭電網(wǎng)的可靠性，并借助計(jì)算機(jī)仿真手段計(jì)算樂(lè)亭電網(wǎng)各種可靠性指標(biāo)，為電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)方案比較和尋優(yōu)提供理論依據(jù)；尋找適合樂(lè)亭電網(wǎng)實(shí)際情況的屯網(wǎng)可靠性計(jì)算的實(shí)用方法。另外對(duì)已投入運(yùn)行的電網(wǎng)進(jìn)行可靠性檢測(cè)，尋找薄弱環(huán)節(jié)，提供加強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)可靠性措施的理論依據(jù)；然后通過(guò)研究和探索，得到幾種可行的樂(lè)亭電網(wǎng)可靠性提高方案。最后在得到的兒種方案中運(yùn)用成木效益比的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法挑選出最適合爪亭電網(wǎng)的電網(wǎng)供電可靠性水平提高方案。

本文的主要研究?jī)?nèi)容是：

研究配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)體系及其評(píng)估方法；

針對(duì)樂(lè)亭電網(wǎng)進(jìn)行可靠性的評(píng)估；

分析樂(lè)亭電網(wǎng)可靠性存在的問(wèn)題，提出改進(jìn)措施。

第二章配電系統(tǒng)可靠性研究的理論基礎(chǔ)

配屯系統(tǒng)(DistributionSystem)是處于電力系統(tǒng)末端，把屯源系統(tǒng)或輸變屯系統(tǒng)與用戶設(shè)施連接起來(lái)，向用戶分配電能和供給電能的重要環(huán)節(jié)，包括配電變電所、高低壓配電線路及接戶線在內(nèi)的整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備。

我國(guó)配電系統(tǒng)的電壓等級(jí)，根據(jù)《城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的規(guī)定［24］35、63、110kV為髙壓配電系統(tǒng)，10(6)kV為中壓配電系統(tǒng),380V及220V為低壓配屯系統(tǒng)，220kV及其以上屯壓為輸變電系統(tǒng)。但是，隨著供電容量及供屯范圍的不斷擴(kuò)大，一些特大城市，如北京、上海等地，冃前己將220kV電壓引入市區(qū)進(jìn)行配電。而與此同時(shí)，卻仍然存在著35、110、220kV電壓的輸變電系統(tǒng)。因此，配電系統(tǒng)一般很難簡(jiǎn)單地從電壓等級(jí)上與輸變電系統(tǒng)劃分或定義，而是以其功能和作用來(lái)定義和區(qū)分。

配電系統(tǒng)可靠(DistributionSystemReliability),是指供電點(diǎn)到用戶,包括變電所、高低壓線路及接戶線在內(nèi)的整個(gè)配電系統(tǒng)及設(shè)備按可接受標(biāo)準(zhǔn)及期望數(shù)量滿足用戶電力及電能量需求能力的度量。其實(shí)質(zhì)［24］就是研究直接向用戶供給電能和分配電能的配電系統(tǒng)本身及其對(duì)用戶供電能力的可靠性。配電系統(tǒng)直接與用戶相連接，具有特殊的運(yùn)行方式。一旦配電系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生故障或進(jìn)行檢修、試驗(yàn)，往往會(huì)同時(shí)造成對(duì)用戶供電的中斷，直到故障排除或修復(fù)，系統(tǒng)和設(shè)備恢復(fù)到原來(lái)的完好狀態(tài)再繼續(xù)供電。因此，在研究配電系統(tǒng)可靠性時(shí)，不僅要考慮設(shè)備的可靠性，述必須考慮系統(tǒng)排除故障的方式和恢復(fù)供電的能力。

配電系統(tǒng)的可靠性評(píng)佔(zhàn)(DistributionSystemReliabilityEvaluation),就是對(duì)配電系統(tǒng)所用線路設(shè)備的供電可靠性作出評(píng)價(jià)，以此來(lái)判定該配電網(wǎng)供電可靠性的優(yōu)劣，并確定提高供電可靠性的技術(shù)措施和管理方法。雖然配電系統(tǒng)的接線方式具有樹(shù)狀、環(huán)狀、網(wǎng)狀等多種接線方式，但目前最常用的仍是環(huán)網(wǎng)接線、開(kāi)環(huán)運(yùn)行而形成的放射狀的供電方式。因此在可靠性評(píng)估時(shí)，我們應(yīng)以環(huán)網(wǎng)接線、開(kāi)環(huán)運(yùn)行而形成的放射狀的結(jié)構(gòu)方式作為典型方式加以研究。

2.1配電網(wǎng)的特點(diǎn)及評(píng)估模型

配電系統(tǒng)電壓等級(jí)般都是110kV以下，這樣的配電網(wǎng)雖然在最初建設(shè)時(shí)是建設(shè)成環(huán)網(wǎng)，但是往往都是采取開(kāi)環(huán)運(yùn)行的方式。因此可以認(rèn)為配電網(wǎng)都是輻射形網(wǎng)絡(luò)。本文研究的**縣電網(wǎng)，由于220kV網(wǎng)絡(luò)也是輻射形網(wǎng)絡(luò)，因此也可以使用研究輻射形配電網(wǎng)可靠性的分析方法加以研究。

輻射形系統(tǒng)是由一組串聯(lián)元件，包括線路、電纜、隔離開(kāi)關(guān)、母線等所組成。連接在系統(tǒng)任一負(fù)荷點(diǎn)的用戶要求它和電源點(diǎn)Z間的所有元件都運(yùn)行。

配屯網(wǎng)可靠性評(píng)估最關(guān)注的元件有架空線路、配電變壓器、電纜、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器等元件，對(duì)于這些元件一般采用三狀態(tài)模型模擬，如圖2?1所示。

嚴(yán)、wc—、

NM ?M

■R

圖2-1元件的三狀態(tài)模型

上圖中N為正常運(yùn)行狀態(tài)，R為故障檢修狀態(tài)，M為計(jì)劃?rùn)z修狀態(tài)，久為計(jì)劃?rùn)z修率；“"為計(jì)劃修復(fù)率；才為故障率；“"為故障修復(fù)率。

斷路黠屬于可操作元件，其操作結(jié)果可以改變系統(tǒng)接線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有著嚴(yán)重的影響。而月，斷路器器木身結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)，動(dòng)作部件多，故障形式多種多樣，所以斷路器的可靠性模型需要特別處理。我們假設(shè)斷路器有7種運(yùn)行狀態(tài)，分別為：正常運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)劃?rùn)z修狀態(tài)、臨時(shí)檢修狀態(tài)、誤動(dòng)狀態(tài)、接地或絕緣故障狀態(tài)、拒動(dòng)狀態(tài)和故障修復(fù)狀態(tài)，將這些狀態(tài)按照他們對(duì)周闔元件的影響及對(duì)系統(tǒng)的危害程度進(jìn)行合并，這樣將臨時(shí)進(jìn)行、誤動(dòng)、故障修復(fù)狀態(tài)近似合并為修復(fù)狀態(tài)（R狀態(tài)），拒動(dòng)狀態(tài)與接地或絕緣狀態(tài)合并為擴(kuò)大型故障狀態(tài)（S狀態(tài)），合并以后，斷路器的等效模型如圖2?2所示。

圖2?2斷路器的等效模型

當(dāng)然，不是在任何情況下，都必須應(yīng)用比較齊全的模型，當(dāng)評(píng)估配電系統(tǒng)負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)時(shí)，可以使用簡(jiǎn)化模型評(píng)估。因此，本文采用簡(jiǎn)化的斷路器模型。這一模型的主要假設(shè)為:斷路器成功斷開(kāi)的概率為1;斷路器斷開(kāi)失敗的概率為0；斷路器開(kāi)路的概率忽略不計(jì)。在配電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中，斷路器斷開(kāi)失敗和開(kāi)路的概率通常很小，它們對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響也很小，因此，該假設(shè)是可以接受的。那么，斷路器的模型可用表2?1表示。

表2?1斷路器模型假設(shè)

狀態(tài)

模擬方法

誤開(kāi)路

把斷路器視為系統(tǒng)的元件，并把誤開(kāi)路的指標(biāo)劃歸給他

可口行清除斷路

在母線側(cè)短路

將斷路器母線側(cè)的短路指標(biāo)同它所聯(lián)接的母線的可靠性指標(biāo)相紐合

在線路側(cè)短路

將斷路器線路側(cè)的短路指標(biāo)劃歸給所考慮的斷路器

不可自行清除斷路

在母線側(cè)短

將斷路器母線側(cè)的短路指標(biāo)同它所聯(lián)接的母線的可靠性指標(biāo)相纟H合

在線路側(cè)短路

將斷路黠母線側(cè)的短路指標(biāo)同它所聯(lián)接的母線的可靠性指標(biāo)相紐合

注:表屮“可自行清除短路的含義為斷路器能清除它自身短路故障的狀態(tài)。

不可口行清除短路的含義為斷路器不能通過(guò)本身的動(dòng)作清除短路故障的狀態(tài)。

2.2配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的指標(biāo)

配電系統(tǒng)的供電可靠性就是“配電系統(tǒng)對(duì)用戶連續(xù)供電能力的程度”，可以用可靠性指標(biāo)定量地表示。配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)可分為2類(lèi)，一類(lèi)是基本指標(biāo)，另一類(lèi)是配電系統(tǒng)的專用指標(biāo)1刑。

tus=工

入s— 工（入嚴(yán)氣〃）

(2.2)

(2.3)

2.2.1基木指標(biāo)和計(jì)算公式

基本指標(biāo)有系統(tǒng)或負(fù)荷點(diǎn)的平均停運(yùn)率入s（次/a）、平均年停運(yùn)時(shí)間tus（h/a）.

平均停運(yùn)持續(xù)時(shí)間G（h/次），它們的計(jì)算公式如下門(mén)叫

(2.1)

式屮可為元件i故障率（次/a）,ies；入i〃為元件i的檢修停運(yùn)率（次/a）；時(shí)為元件i的平均故障修復(fù)時(shí)間（h/次）；珥〃為元件i的平均檢修持續(xù)時(shí)間（h/次）。

2.2專用指標(biāo)及其計(jì)算公式

為了反映系統(tǒng)停運(yùn)的嚴(yán)重程度和重要性，采用一些專用指標(biāo)，先計(jì)算有關(guān)線路的指標(biāo)為a】：

年總停電次數(shù) Ng=S\tus （2.4）

(2.6)

用戶總停電持續(xù)時(shí)間tCID=Xt“Ni （2.5）

總電量不足

上式中入為負(fù)荷點(diǎn)i的停運(yùn)率；M從為負(fù)荷點(diǎn)i的用戶數(shù)；tg為負(fù)荷點(diǎn)i停電時(shí)間；R為負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷。

有了線路可靠性指標(biāo)，就可以得到系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，具體指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)

NsaIFI=

-用戶總停電次數(shù)—》Nag_工入叫

- 總用戶數(shù) 丫叫 叫

系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間指標(biāo)

(2.7)

tsAlDl

用戶停電持續(xù)時(shí)間的總和_》tGD總用戶數(shù)

Ni

用戶平均停電持續(xù)時(shí)間

tCAIDI

用戶停電持續(xù)時(shí)間總和_為“山_

用戶總停電次數(shù)-一躍叫

(2.9)

平均供屯可靠率

用戶總供電小時(shí)數(shù)

用戶要求供電小時(shí)數(shù)

工呼8760-工tusM

XNjX8760

(2.10)

(2.11)

系統(tǒng)平均缺電指標(biāo)

弘SCI

fENS_Stus￡iXNj=SNj

(2.12)

平均供電不可靠率

2.3配屯網(wǎng)可靠性評(píng)估的方法

解析法適用于規(guī)模較小的屯網(wǎng)可靠性評(píng)估。傳統(tǒng)的故障模式與后果分析法(FMEA)通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中各元件所有可能狀態(tài)的搜索，列出全部可能的系統(tǒng)狀態(tài)，然后根據(jù)所規(guī)定的可靠性判據(jù)檢驗(yàn)分析系統(tǒng)所有的狀態(tài)，確定系統(tǒng)的故障模式集合，然后在故障集合的基礎(chǔ)上求得系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。由于方法原理簡(jiǎn)單、清晰、準(zhǔn)確，因而被廣泛地應(yīng)用于輻射形配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估。但是，它的計(jì)算量隨著元件數(shù)目的增長(zhǎng)成指數(shù)增長(zhǎng)，所以，當(dāng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)朵，元件數(shù)目增多時(shí)，系統(tǒng)故障模式急劇增加，計(jì)算將變得兀長(zhǎng)繁瑣。因此FMEA法不適合直接用于對(duì)一個(gè)復(fù)雜的輻射形配電網(wǎng)的可靠性評(píng)佔(zhàn)。最小路法是近兒年提出的一種配電網(wǎng)可靠性評(píng)估新方法，該算法同時(shí)考慮了最小路上的元件和非最小路上的元件故障對(duì)負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)的影響，可以體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最薄弱環(huán)節(jié)，計(jì)算效率相比FMEA法有較大的提高。但是對(duì)于由主饋線和副饋線組成的相對(duì)復(fù)雜的配電系統(tǒng)，最小路法雖然能夠準(zhǔn)確的計(jì)算，但它也對(duì)我們并不需要關(guān)心的負(fù)荷點(diǎn)指標(biāo)也做了大量的計(jì)算，耗費(fèi)了不必要的時(shí)間。因此，本文用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分層簡(jiǎn)化的方法改進(jìn)最小路法，提岀了一種復(fù)雜配電系統(tǒng)的可靠性評(píng)估算法。該算法首先通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的分

層處理，將一個(gè)較為復(fù)朵的輻射形配電系統(tǒng)等值為簡(jiǎn)單的輻射形配電網(wǎng)，然后應(yīng)用最小路方法計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，使得評(píng)估的效率得到較大的提高。

2.3.1復(fù)雜配電網(wǎng)的可靠性等值方法

實(shí)際的配電網(wǎng)往往由主饋線和副饋線構(gòu)成，對(duì)這種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的配電網(wǎng)，可以利用可靠性等值的方法將其等值為簡(jiǎn)單的輻射形配電網(wǎng)，從而簡(jiǎn)化計(jì)算，按系統(tǒng)的饋線數(shù)對(duì)其進(jìn)行分層處理，同一層的元件定義為：一?條饋線以及該饋線連接的所有元件（隔離開(kāi)關(guān)、分段斷路器、熔斷器、分支線等）。每一層都可以等值為一條相應(yīng)的等效分支線，這樣從最末層開(kāi)始向上逐層等值，最后一個(gè)復(fù)雜的含有多條饋線的配電網(wǎng)就等值為一個(gè)簡(jiǎn)單的輻射形網(wǎng)絡(luò)。

如圖2?3所示，饋線4及其所連接的元件為最末層，包括分支線、熔斷器及饋線上的主干線。它們發(fā)生故障不僅會(huì)影響本層負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)，而且還會(huì)影響其上層負(fù)荷點(diǎn)的可靠性，這樣饋線4對(duì)饋線3的影響與一條等效分支線對(duì)饋線3的影響相似。因此，饋線4我們可以用一個(gè)等值分支線EL4來(lái)等值，入和r分別描述的是第四層（饋線4）上所有元件共同影響下的等效分支線所代表的故障率和停運(yùn)時(shí)間。

在計(jì)算等效分支線可靠性參數(shù)時(shí)，由丁?饋線上隔離開(kāi)關(guān)或分段斷路器位置的不同，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)不同，各個(gè)元件參與計(jì)算的方式也不同，所以故障對(duì)負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)的影響也不同，計(jì)算的原則為:如果某條饋線上裝設(shè)有隔離開(kāi)關(guān)或分段斷路器這一類(lèi)的可以隔離電器故障的元件，那么在這些隔離器件后有元件發(fā)生故障所引起的該條等效分支線停運(yùn)時(shí)間是隔離器件的操作時(shí)間S,隔離器件后面的元件檢修不會(huì)影響該等效分支線正常運(yùn)行。隔離器件前而的元件發(fā)生故障引起的等效分支線停運(yùn)時(shí)間認(rèn)為是故障兀件的修復(fù)時(shí)間。等效分支線可靠性參數(shù)的計(jì)算公式如下：

(2.13)

Ue=器1入比+殆必巧

(2.14)

Ye=

Ue

式中各變量意義如下:入，隔離開(kāi)關(guān)或分段斷路器前的元件的故障率入嚴(yán)隔離開(kāi)關(guān)或分段斷路器后的元件的故障率

Yi，元件的停運(yùn)時(shí)間

比，隔離開(kāi)關(guān)或分段斷路器的操作時(shí)間

圖2-3網(wǎng)絡(luò)初始結(jié)構(gòu)圖

圖2-4等值變換后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

F1

X

Mi

MaMa

ELa

圖2?5最終的網(wǎng)絡(luò)等值接線圖

圖屮：SL為等效串聯(lián)元件；為等效分支線；F為饋線；M為各饋線的主干線；LP為負(fù)荷點(diǎn)；T為變壓器；f為熔斷器。

顯然，饋線1上所連接的元件故障會(huì)影響其下層饋線2,3,4的負(fù)荷點(diǎn)可靠性,為了描述上層元件故障對(duì)下層負(fù)荷點(diǎn)可靠性的影響，在下一層的主饋線上能義了一個(gè)等值的串聯(lián)元件SL,這樣在計(jì)算下一層負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)時(shí)，仍然可以認(rèn)為電網(wǎng)是只含有一條饋線的簡(jiǎn)單配電系統(tǒng)，從而簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程。在圖2?4屮,饋線2上的串聯(lián)元件SLZ代表的是第1層元件故障對(duì)第2層負(fù)荷點(diǎn)的影響，如果同一層內(nèi)有多個(gè)并列饋線時(shí)，也應(yīng)將它們?cè)收系挠绊懹?jì)入。這樣，饋線2變成了一個(gè)含有串聯(lián)元件和分支線的簡(jiǎn)單配電系統(tǒng)，可以方便地計(jì)算出饋線2上各負(fù)荷點(diǎn)的指標(biāo)。用同樣的方法，可以計(jì)算出饋線3上的等值串聯(lián)元件SZ3,從而求岀饋線3上齊負(fù)荷點(diǎn)的指標(biāo)，最后獲得整個(gè)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。

圖2?6網(wǎng)絡(luò)等值算法的計(jì)算流程

3.2最小路法可靠性評(píng)估[26]

配電系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中多采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行、輻射狀供電方式，在可靠性評(píng)估時(shí),應(yīng)以此作為典型方式加以研究。配電系統(tǒng)的基本可靠性指標(biāo)As/tFS,tusz按公式

(2.1)?(2.3)計(jì)算，其他可靠性指標(biāo)均可根據(jù)以上指標(biāo)求得。但是，在實(shí)際的工程應(yīng)用中，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)裝配的不同，系統(tǒng)中各個(gè)元件參與計(jì)算的方式也不同，這就為實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了一定的困難。因此，結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際配置，提出了一種基于最小路的快速評(píng)估方法I如。下面用一個(gè)簡(jiǎn)單的輻射形系統(tǒng)(圖2?7)介紹基于最小路的可靠性評(píng)估算法原理。

圖2-7簡(jiǎn)單輻射形配電線路

先求取每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)到電源點(diǎn)的最小路MJ,這樣整個(gè)系統(tǒng)的元件便可分為最小路上元件和非最小路上的元件2類(lèi)。例如圖2?7中對(duì)于負(fù)荷點(diǎn)2,它到電源點(diǎn)的最小路由主饋線1,2和分支線b組成，這些線路上的元件為最小路上的元件,其他元件就為非最小路上的元件。對(duì)于最小路上元件處理原則如下：

1、如果系統(tǒng)無(wú)備用電源，那么最小路上的每個(gè)元件發(fā)生故障或檢修，均會(huì)

引起負(fù)荷點(diǎn)的停運(yùn)。所以，參與計(jì)算的是元件停運(yùn)率入s 入/+?〃)和停運(yùn)時(shí)f5]tus=S(^/r/+^/V)如圖2?5中，負(fù)荷2最小路上的主饋線1,2和分支

線b上的元件停運(yùn)都會(huì)引起負(fù)荷點(diǎn)2的停運(yùn)。

2、如果系統(tǒng)有備用電源，而月?主饋線上裝有分段裝置(隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)或分段斷路器)，那么分段裝置前的元件發(fā)生故障引起后段負(fù)荷點(diǎn)停運(yùn)時(shí)間僅為其屮tF為分段裝置的操作時(shí)間，tB為備用屯源的倒閘操作時(shí)間。而且認(rèn)為前段元件的檢修不會(huì)引起后段負(fù)荷點(diǎn)的停運(yùn)。以圖2?7為例，主饋線1故障，負(fù)荷點(diǎn)2的停運(yùn)時(shí)間僅為max{g,g}，如果主饋線1檢修，則負(fù)荷點(diǎn)2不受影響。除此之外，最小路的元件停運(yùn)，均會(huì)引起負(fù)荷點(diǎn)的停運(yùn)。參與計(jì)算的為元件停運(yùn)率和停運(yùn)時(shí)間，即主饋線2、分支線b上元件的停運(yùn)都會(huì)造成負(fù)荷點(diǎn)2的停運(yùn)。對(duì)于非最小路上的元件，根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為以下幾種情況處理：

(1)對(duì)于分支線，如果其首端裝有熔斷器等分支線保護(hù)，那么分支線上的元件發(fā)生故障，熔斷器熔斷，故障不影響其他支線。如圖2?7中分支線c故障，不影響負(fù)荷2和其他負(fù)荷的運(yùn)行。

(2)如果沒(méi)有熔斷器等分支線保護(hù)，則先求每個(gè)非最小路元件到電源的最短通路，并幾找到通路上從元件出發(fā)的第一個(gè)開(kāi)關(guān)或分段斷路器，再判斷開(kāi)關(guān)或分段斷路器是否位于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的最小路上。

如果通路上第一個(gè)開(kāi)關(guān)或分段斷路器不在負(fù)荷點(diǎn)的最小路上，則非最小路元件發(fā)生故障所引起的負(fù)荷點(diǎn)停運(yùn)時(shí)間為開(kāi)關(guān)或分段斷路器的操作時(shí)間，并且檢修不會(huì)引起前段負(fù)荷點(diǎn)的停運(yùn)。以圖2?7為例，如主饋線3,4上元件故障，由于其到電源通路上的第一個(gè)開(kāi)關(guān)或斷路器QF不在負(fù)荷點(diǎn)2的最小路上，則它們引起負(fù)荷2的停運(yùn)時(shí)間僅為分段斷路器的操作時(shí)間并且檢修時(shí)負(fù)荷2不停運(yùn)。

如果通路上第一個(gè)開(kāi)關(guān)或分段斷路器在負(fù)荷點(diǎn)的最小路上，則開(kāi)關(guān)不起作用，元件發(fā)生故障所引起的負(fù)荷點(diǎn)停運(yùn)時(shí)間為元件停電時(shí)間。如圖2-7+，饋線a發(fā)生故障，由于其到電源的通路上的第一個(gè)隔離器件為QF],并且在負(fù)荷點(diǎn)2的最小路上，則QF)不起作用，饋線a故障或檢修引起負(fù)荷2的停運(yùn)時(shí)間就是饋線a的停運(yùn)時(shí)間。

因?yàn)樵谟?jì)算過(guò)程屮體現(xiàn)了每個(gè)元件對(duì)負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)的貢獻(xiàn)，可以根據(jù)這些信息找岀系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)并為改善措施的設(shè)計(jì)提供匣耍的信息參考。

2.3.3算例分析

以RBTS母線6的配電系統(tǒng)為例0】，應(yīng)用所提出的方法對(duì)其進(jìn)行了可靠性評(píng)佔(zhàn)計(jì)算。該系統(tǒng)有33kV變電所一座，出線7條，負(fù)荷點(diǎn)40個(gè)，用戶2,938戶,總平均負(fù)荷10.715MWo系統(tǒng)接線圖見(jiàn)附圖1所示?？梢钥吹皆贓ZBTS母線6的配電系統(tǒng)屮的饋線4明顯是一個(gè)復(fù)雜配電網(wǎng)，因?yàn)樵擆伨€由多條饋線組成。我們用上面介紹的評(píng)估算法分別評(píng)估該饋線在3種不同的配置悄況下的可靠性指標(biāo)。

第1種情況：饋線4無(wú)備用電源，斷路器6,7,8的可靠動(dòng)作率為80%o

第2種情況：饋線4無(wú)備用電源，斷路器6,7,8的可靠動(dòng)作率為100%o

第3種情況：饋線4有備用電源，斷路器6,7,8的可靠動(dòng)作率為80%o在第1種情況下,各等效分支線及等值串聯(lián)元件的可靠性參數(shù)如表2?2所示。

表2?2各等效分支線及等值串聯(lián)元件的可靠性參數(shù)

寺值元件

f5

f6

F?

c5

次?a-1

%5

h?a-1

昆5

h?次"

入c6

次?日

Uc6

h?a-1

「c6

h?次"

入c7

次?a'1

UC7

h?a-1

rC7

h?次"

EL

0.8625

4.3225

5.0

0.5525

2.7625

5.0

0.8325

4.1925

5.0

SL

2.7703

10.9655

3.9582

3.0199

15.099

5

5.0

2.7911

13.955

5

5.0

因?yàn)轲伨€5、6、7的各等值元件的參數(shù)已經(jīng)計(jì)算出來(lái)，系統(tǒng)各負(fù)荷點(diǎn)的指標(biāo)就可以方便地應(yīng)用最小路法計(jì)算出來(lái)了。表2?3列岀了部分有代表性的負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)。

表2?3饋線瓦部分負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)

負(fù)荷點(diǎn)

2/次?"

u/lra1

r/h/V

20

3.4769

14.5735

4.1915

25

3.4769

17.4595

5.0216

30

3.6498

15.4380

4.2298

35

3.6498

15.4380

4.2298

4（）

3.6446

18,298（）

5.0206

因?yàn)楹竺娴膬煞N情況的計(jì)算過(guò)程與第一種情況的計(jì)算過(guò)程類(lèi)似，因此就不單獨(dú)列出計(jì)算結(jié)果了。下面在表2-4列出的是3種不同假設(shè)條件下系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算結(jié)杲。

表2-43種不同假設(shè)情況下系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果

指標(biāo)

第1種情況

第2種情況

第3種情況

SAIFI/次?9（戶?a）"

3.08286

1.78933

3.08286

SAIDl/lr9（戶?a）」

13.52069

7.05329

13,14039

ASAI/%

0.99846

0.99919

0.99850

ASU1/%

0.00154

0.00081

0.0015（1

ENS/MW-h-a1

72.88567

41.56037

71.02823

AENS/MW-h（戶a）?】

0.06161

0.03513

0.06004

CAIDI/lr（戶j

4.38585

3.94186

4.26240

從表格上的數(shù)據(jù)可以看出，證明最小路法的正確性和有效性在算例得到了證

明。

第三章**縣電網(wǎng)可靠性的評(píng)估

1**縣電網(wǎng)概述

1.1**電網(wǎng)整體概況

截止到2009年底，樂(lè)亭電網(wǎng)全部由金銀灘和奔城兩座220KV變電站供屯。樂(lè)亭屯網(wǎng)共有110KV變電站4座，35KV變電站9座，110KV變屯站總?cè)萘繛?06MVA,35KV變電站總?cè)萘?02950KVA。10KV及以上公司所屬輸電線路78條，1654.258km。其中35KV輸電線路9條，107.993km；10KV輸電線路69條，1546.265km。用戶35KV變電站2座，變電容量12000KVA。樂(lè)亭電網(wǎng)35KV變電站以110KV變電站為中心，呈放射性分布，110KV網(wǎng)絡(luò)與35KV網(wǎng)絡(luò)無(wú)環(huán)網(wǎng)。公司共有35KV變電站9座，用戶35KV變屯站2座，均為單電源供電；35KV變電站主變中性點(diǎn)均不接地運(yùn)行。

具中，金銀灘帶3座110KV變電站（樂(lè)亭、港口、胡家坨）運(yùn)行，奔城帶1座110KV變電站（汀流河）運(yùn)行；樂(lè)亭110KV變電站帶7座35KV變電站（馬頭營(yíng)站、新寨站、古河站、閆各莊站、毛莊站、紡紗廠站（廠用站）、大清河站（廠用站））運(yùn)行；汀流河110KV變電站帶1座35KV變電站（相齊莊站）運(yùn)行;胡家坨110KV變電站帶2座35KV變電站（臨港站、姜各莊站）運(yùn)行;港口110KV變電站帶1座35KV變電站（翔云島站）運(yùn)行。

2009年樂(lè)亭屯網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，年供電能力達(dá)到了22.78億KWh,平均負(fù)荷6.3萬(wàn)KW,瞬間最大負(fù)荷達(dá)到11.14萬(wàn)千瓦，全年累計(jì)售電屋4692.42萬(wàn)KWh。

1.2樂(lè)亭電網(wǎng)35KV變電站正常運(yùn)行方式

1、馬頭營(yíng)變電站

主變1#帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線：512（馬頭營(yíng)）、581（電容一）、513（躲河）、510（站變）

514（玻璃廠）、10KVPTK515（張莊子）

10KV2段母線：516（王莊子）、591（電容二）、517（備用）、518（灣坨）、

519（石碑）

備注：-4聯(lián)絡(luò)刀閘合上。

2、 新寨變電站

主變1#、2#并列帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線：510（站變）、516（新寨）、515（陰田）、541（10KVPT1）、

514（青坨）

10KV2段母線:513（紙廠）、512（楊常）、511（電容一）、517（瑪鋼廠）、

542（10KVPT2）

備注：-4聯(lián)絡(luò)刀閘合上。

3、 古河變電站

主變1#、2#并列帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線:511（張李鋪）、512（紙廠）、10KVPT、510（站變）

10KV2段母線：513（古河）、514（閣樓坨）、515（李各莊）、C51（電容）

備注：母聯(lián)545開(kāi)關(guān)、-4、-5刀閘均合上。

4、 閆各莊變電站

主變1#帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線：C51（電容）、10KVPT.511（閆各莊）、512（蘆河）、513（備用）

10KV2段母線：514（崔巍念）515（介馬河）、516（備用）、510（站變）備注：-4聯(lián)絡(luò)刀閘合上。

5、 毛莊變電站

主變1#、2#并列帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線:581（電容一）、517（備用）、10KVPTK518（備用）、510（站變、512（會(huì)里）、513（于坨）

10KV2段母線:514（大地）、10KVPT2、515（毛莊）、516（蔡莊）、591（電容二）

備注：母聯(lián)545開(kāi)關(guān)、-4、-5刀閘均合上。

6、 相各莊變電站

主變1#帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線:10KVPT.C51（電容）、511（備用）、512（相各莊）、513（陶

莊）10KV2段母線:514（龐各莊）、515（備用）、510（站變）備注：-4聯(lián)絡(luò)刀閘合上。

7、 臨港變電站

主變1#、2#并列帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線：513（董莊）

10KV2段母線：523（首鋼）、524（旭陽(yáng)化工）

備注：母聯(lián)545開(kāi)關(guān)、-4、-5刀閘均合上。

8、 姜各莊變電站

主變1#帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV1段母線：513（董莊）、10KVPT.510（站變）、511（備用）、C51（電容器）

10KV2段母線：512（王莊子）、516（部隊(duì)）、514（姜各莊）、515（橋頭）備注：聯(lián)絡(luò)-4刀閘合上。

9、 翔云島變電站（I）

主變1#并列帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KV4#母線：581（電容1）、511（林場(chǎng)）、512（新海）、513（備用）、10KVPT1

10KV5#母線:10KVPT2、521（備用）、522（八里橋）、523（北港）、591（電容2）

備注：母聯(lián)545開(kāi)關(guān)、-4、-5刀閘均合上。

10、 翔云島變電站（II）

主變1#、2#并列帶10KV出線及電容運(yùn)行。

10KVS3母線：531（帶鋼二）、532（帶鋼一）、10KVPT3、533（帶鋼三）、561

（電容三）、534（備用）

10KV#6母線：541（備用）、10KVPT4、542（焊管一）、543（焊管二）、571

（電容四）、540（站變）

備注:母聯(lián)536開(kāi)關(guān)、-3、-6刀閘均合上

1.3**縣電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

/

110KV?ihM

110kV

ikM

35kV殳川M

22OkV0!M

OD

35kV：l路

11OkV.'?

3

GDa*iuM

L.大相？?站

2008年樂(lè)宇電網(wǎng)地理接線圖

圖I**縣電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

3.2*縣電網(wǎng)町靠性評(píng)估的內(nèi)容

為了全面反映鄂爾多斯電網(wǎng)的可靠性水平。將要用到的可靠性指標(biāo)及計(jì)算公式如下：

年總停電次數(shù)：Naci—Y入itut

用戶總停電持續(xù)時(shí)間：tCID=ZtutNj

系統(tǒng)平均停電頻率:

NsAIFI=

用戶總停電次數(shù)

總用戶數(shù)

系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間:

tsAIDIz

_用戶停電持續(xù)時(shí)間的總和_StCiD_StmNj

~ 總用戶數(shù) 一AN：一Ni

用戶平均停電持續(xù)時(shí)間:

tCAIDI

用戶停電持續(xù)時(shí)間總和_工tee_Yqfi用戶總停電次數(shù)-一》％—躍叫

總電量不足：Pens=2tut^i

系統(tǒng)平均缺電指標(biāo)：Pasci

=Pens=工SPi

—SNi—工弘

平均供電可靠率

、 _用戶總供電小時(shí)數(shù)_》怡><8760-丫5$皿

人ASAI=用戶要求供電小時(shí)數(shù)=—SNiX8760—：

3.2.1*縣電網(wǎng)供電可靠性現(xiàn)狀分析

1、供電可靠性管理體系結(jié)構(gòu)

1）可靠性管理體系結(jié)構(gòu)

電力丁業(yè)可靠性管理是電力系統(tǒng)和設(shè)備的全面質(zhì)量管理，其基木任務(wù)是制訂電力可靠性準(zhǔn)則和統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程；評(píng)價(jià)和分析電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性；研究和擬訂電力系統(tǒng)及電力設(shè)備最佳可靠性目標(biāo)；建立可靠性效益評(píng)價(jià)系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平和可靠性管理水平。

**縣供電局配電網(wǎng)的口常運(yùn)行、維護(hù)、建設(shè)等工作的具體執(zhí)行單位設(shè)在各個(gè)區(qū)局及各供屯所，與配網(wǎng)相關(guān)的職能管理部門(mén)有**縣市局生技部、發(fā)展規(guī)劃部、市場(chǎng)及客戶服務(wù)部、工程部等。

縣場(chǎng)部承擔(dān)配網(wǎng)計(jì)劃停電綜合管理、配網(wǎng)可靠性管理等職責(zé)。各鎮(zhèn)負(fù)責(zé)各區(qū)范I韋I內(nèi)配網(wǎng)計(jì)劃停電的審批、綜合協(xié)調(diào)管理職責(zé)，生技部負(fù)責(zé)35kV及以上主網(wǎng)的可靠性管理，調(diào)度中心負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)主網(wǎng)停電的綜合管理?？h局市場(chǎng)部每月組織有關(guān)部門(mén)和各區(qū)局召開(kāi)一次lOkVil'劃停屯管理分析會(huì)，對(duì)日常計(jì)劃停屯管理中的問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)。調(diào)度中心每月組織變電、試驗(yàn)及相關(guān)部門(mén)召開(kāi)一次主網(wǎng)計(jì)

劃停電管理分析會(huì)。

2） 可靠性統(tǒng)計(jì)口徑

細(xì)縣供電局較系統(tǒng)地開(kāi)展了可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作，統(tǒng)計(jì)的行政區(qū)域包括城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)和農(nóng)村配電網(wǎng)，統(tǒng)計(jì)的電壓等級(jí)主要是高壓（llOkV、35kV）和中壓（10kV、6kV）,低壓（380/220V）基本上沒(méi)有進(jìn)行可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),但進(jìn)行了居民端電壓合格率的統(tǒng)計(jì)。

另外，對(duì)于高壓（llOkV.35kV）和中壓（10kV、6kV）的輸變電設(shè)備，如架空線、電纜、開(kāi)關(guān)、變壓器等的可靠性數(shù)據(jù)也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

3） 可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)手段

日前**縣供電局配網(wǎng)可靠性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)采用全國(guó)統(tǒng)一的《用戶供電可靠性管理信息系統(tǒng)（? ）》。各供電所的可靠性負(fù)責(zé)人每月將配網(wǎng)可靠性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和

停電數(shù)據(jù)錄入到用戶供電可靠性管理信息系統(tǒng)中，區(qū)局的町靠性專責(zé)進(jìn)行配網(wǎng)町靠性統(tǒng)計(jì)管理，并每月將數(shù)據(jù)上報(bào)，市局的可靠性專責(zé)進(jìn)行全局的配網(wǎng)可靠性統(tǒng)計(jì)管理，并將數(shù)據(jù)上報(bào)到省公司。

日前，已經(jīng)建立了覆蓋整個(gè)**縣的供電事故快速反應(yīng)指揮屮心支持系統(tǒng)、電力營(yíng)銷(xiāo)管理信息系統(tǒng)、配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)、配電可靠性管理信息系統(tǒng)和輸變電設(shè)施可靠性管理信息系統(tǒng)，均在不同層面提供了**縣10kV及以下配電線路及設(shè)備的臺(tái)帳、圖形、結(jié)線、拓?fù)湟约坝嘘P(guān)地理信息等綜合信息數(shù)據(jù)，還在進(jìn)行**縣配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設(shè)，為**縣供電局配網(wǎng)供電可靠性的提高提供了重要的技術(shù)支持手段。

但忖前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)手段還不足以對(duì)可靠性指標(biāo)的有效性、完整性、準(zhǔn)確性進(jìn)行全過(guò)程的閉環(huán)管理。一方面，從停電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，目前**縣局在停電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的完整性、準(zhǔn)確性、規(guī)范性、有效性、及時(shí)性方面均存在一定的不足，停電統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)深度未能延伸到低壓客戶，對(duì)廣大低壓客戶的停電數(shù)據(jù)未能進(jìn)行及時(shí)和準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)；另一方面，從統(tǒng)計(jì)手段看，現(xiàn)使用全國(guó)統(tǒng)一下發(fā)的可靠性統(tǒng)計(jì)軟件,在統(tǒng)計(jì)功能的豐富性、可擴(kuò)展性、個(gè)性化設(shè)計(jì)方而也存在不足。

2、供電可靠性指標(biāo)體系

可靠性T作分為兩個(gè)基本方面：量度過(guò)去的性能和預(yù)測(cè)將來(lái)的行為。配電系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)實(shí)際上就是對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)及其設(shè)備進(jìn)行歷史的和未來(lái)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合評(píng)價(jià)，為了進(jìn)行這種評(píng)價(jià)必須建立各種可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)。因?yàn)閮蓚€(gè)方面研究的對(duì)象和方法不同，所以其指標(biāo)體系表示的側(cè)重點(diǎn)也有所不同。建立可靠性統(tǒng)計(jì)指標(biāo)需要考慮可靠性評(píng)價(jià)的目的、配電系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)和對(duì)用戶的彩響、配電系統(tǒng)故障的原因、停電和設(shè)備停運(yùn)的頻率、持續(xù)時(shí)間及規(guī)模、系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中的地位和作用、配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及管理方式等。依據(jù)不同的停電方式，有不同的指標(biāo)，總體來(lái)說(shuō)，可以分為供電服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)、故障停電指標(biāo)以及預(yù)安排停電指標(biāo)、外部影響停電指標(biāo)。在每一類(lèi)指標(biāo)里面乂分為停電時(shí)間指標(biāo)和停電次數(shù)指標(biāo)等不同的指標(biāo)。

**縣主網(wǎng)采用的可靠性指標(biāo)主要有可用系數(shù)和強(qiáng)迫停運(yùn)率対類(lèi)。而配電系統(tǒng)具體指標(biāo)校多，主要指標(biāo)如下。

1） 供電服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)

供電服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)有五個(gè)，即

（1） 供電可靠率，包括RS-l、RS-2和RS-3；

（2） 用戶平均停電時(shí)間（h/戶）,包括AIHC-1、AIHC-2和AIHC-3；

（3） 用戶平均停電次數(shù)（次/戶），包括AITC-KAITC-2和AITC-3；

（4） 用戶平均停電損失電量（kWh/戶）；

（5） 平均停電用戶數(shù)（戶/次）。

2） 故障停電指標(biāo)

故障停電指標(biāo)有五個(gè)，即

（1） 故障停電平均用戶數(shù)（戶/次）；

（2） 故障停電平均持續(xù)時(shí)間MID-F（小時(shí)/次）；

（3） 故障停屯平均缺供屯量（kWh/次）；

（4） 用戶平均故障停電時(shí)間AIHC-F（h/戶）；

（5） 用戶平均故障停電次數(shù)AFTC（次/門(mén)o

3） 預(yù)安排停電指標(biāo)

預(yù)安排停電指標(biāo)有五個(gè)，即

（1） 預(yù)安排停電平均用戶數(shù)（戶/次）；

（2） 預(yù)安排停電平均持續(xù)時(shí)間MID-F（小時(shí)/次）；

（3） 預(yù)安排停電平均缺供電量（kWh/次）；

（4） 用戶平均預(yù)安排停屯時(shí)間ATIIC-S（h/戶）；

（5） 用戶平均預(yù)安排停電次數(shù)ASTC（次/戶。

4）外部影響停電指標(biāo)

外部影響停電指標(biāo)有一個(gè),即外部影響停電率:IRE、IRE3o

3、**縣供電局歷年供電可靠性水平分析

1）供電服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)

供電服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)主要涉及供電可靠率、用戶平均停電時(shí)間和用戶平均停電次數(shù)等三個(gè)。**縣供電局用戶基本集中在中壓（10kV）系統(tǒng)，2000-2006年中壓配電網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)如表3-1所示。

表3-1 **縣市中壓配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

年

份

供電可靠率（％）

用戶平均停電時(shí)間（“戶）

用戶平均停電次數(shù)

（次/戶）

RS-1

RS-2

RS-3

AIHC?

1

AIHC?

2

AIHC?

3

AITC-

1

AITC-

2

AITC-

3

200

99.96

99.96

99.96

2.985

2.75

2.985

2.155

1.988

2.155

6

6

9

6

200

99.97

99.97

99.97

2.593

2.479

2.593

0.914

0.845

0.914

7

2

200

99.97

99.97

99.97

1.9

1.864

1.9

0.509

0.494

0.509

8

9

9

9

200

99.96

99.97

99.96

3.01

2.55

2.999

0.524

0.445

0.502

9

6

1

6

通過(guò)對(duì)屮壓配電網(wǎng)供電可靠率指標(biāo)的對(duì)比分析可以看出，2007年**縣的供電可靠率RS-1和2006年相比有一定幅度的提高，但是2008年下降，2003年突然較人幅度上升到歷史最高水平99.976%,隨后逐年遞減，2009年的供電可靠率為最低水平99.966%，總的來(lái)看供電可靠率的變化具有較大的波動(dòng)性和不穩(wěn)定性。

分析用戶平均停電次數(shù)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)其基本趨勢(shì)是單調(diào)下降的，2006年最高,ATTC-1為2.155,2008年最低，ATTC-1為0.509?？紤]到近幾年供電可靠率下降和戶平均停電次數(shù)也下降的事實(shí)，說(shuō)明用戶平均停電時(shí)間是增加的，表3-2的數(shù)據(jù)也證實(shí)了這一點(diǎn)。這說(shuō)明，**縣供電可靠率降低的原因主要是由于線路改造、變電站改造、設(shè)備檢修和新接入用戶T程等原因引起的。另一方而也表明，通過(guò)加強(qiáng)故障搶修和停電管理，**縣供電局的供電可靠性還有較大的上升空間，具有達(dá)到較高水平的潛力。

通過(guò)RS-1和RS-2的比較，RS-2在多數(shù)年份都高于RS-1,說(shuō)明**縣電網(wǎng)由于外部因素引起的停電對(duì)可靠率的影響較大。外部因素包括用戶的用電設(shè)備與用電系統(tǒng)、外力破壞等，說(shuō)明應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)用戶的用電指導(dǎo)、監(jiān)督和管理，并采取措施保護(hù)電力設(shè)施。

通過(guò)RS1和RS3比較，二者歷年的數(shù)據(jù)均相等，說(shuō)明**縣不存在由于系統(tǒng)屯源不足而發(fā)生的限電情況。

2）故障停電指標(biāo)

**縣供電局2000-2006年屮壓配電網(wǎng)故障停電指標(biāo)如表3-2所示。

表3-2**縣屮壓配電網(wǎng)故障停電指標(biāo)

故障停電指標(biāo)

2006

2007

2008

2009

故障停電次數(shù)（次）

138

85

44

7

故障停電平均用戶數(shù)（戶/次）

9.514

10.847

13.136

9.429

故障停電平均持續(xù)時(shí)間（小時(shí)/次）

0.706

0.687

0.846

2.7761

故障停電平均缺供電量（kWh/次）

3597.9

1558.9

1802.9

7214.4

由表3-2可以看出，中壓配電網(wǎng)故障停電次數(shù)呈總體大幅下降的趨勢(shì)，2006年為138次，而2009年只有7次。在城網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，故障停電次數(shù)卻大幅度降低，說(shuō)明主要電氣設(shè)備如電纜、架空線、變壓器、開(kāi)關(guān)等設(shè)備水平提高（包括檢修水平提高），故障率下降，減少了網(wǎng)絡(luò)故障次數(shù)。

進(jìn)-步觀察故障停電平均用戶數(shù)和故障停電平均持續(xù)時(shí)間可以看出，歷年的故障停電平均用戶數(shù)雖然有一定波動(dòng)，但大體保持在一個(gè)和對(duì)穩(wěn)定的水平上，說(shuō)明每次故障范圍大體和同，即每條線路的用戶接入密度變化不大。而故障停電平均持續(xù)時(shí)間卻總體呈較大幅度的上升趨勢(shì)，由2000年的0.706小時(shí)/次増大到2006年的2.776小時(shí)/次，增大了近3倍，這說(shuō)明故障搶修的困難程度加大，如對(duì)新設(shè)備不夠熟悉、交通狀況變差、電纜化率的提高增加了檢修怵I難、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化使故障范I韋I判斷困難等。

3）預(yù)安排停電指標(biāo)

**縣供電局2000-2006年中壓配電網(wǎng)預(yù)安排停電指標(biāo)如表3-3所示。

表3-3**縣中壓配電網(wǎng)預(yù)安排停電指標(biāo)

預(yù)安排停電指標(biāo)

2000

2001

2002

2006

預(yù)安排停電次數(shù)（次）

397

372

269

196

預(yù)安排停電平均用戶數(shù)（戶/次）

7.542

7.852

5.576

5.143

預(yù)安排停電平均持續(xù)時(shí)間（小時(shí)/次）

2.941

3.257

4.290

6.1

預(yù)安排停電平均缺供電量（kWh/次）

6396.7

3745.6

5462.5

799&6

由表3-3可以看岀，屮壓配電網(wǎng)預(yù)安排停電次數(shù)也呈總體下降的趨勢(shì)，2006年為397次，而2009年為196次，減少一倍。預(yù)安排停電平均用戶數(shù)也呈一定的下降趨勢(shì)，2006年為7.54戶/次，而2009年為5.14戶/次，這兩個(gè)指標(biāo)均說(shuō)明停電管理水平有所提高。而預(yù)安排停電平均持續(xù)時(shí)間卻呈逐年較大幅度上升的趨勢(shì)，2006年為2.94小時(shí)/次，而2009年為6.1小時(shí)/次，增加一倍還多，說(shuō)明檢修、設(shè)備更換、線路改造、用戶接火等方而需要加強(qiáng)統(tǒng)籌管理。

4、主網(wǎng)設(shè)備可靠性水平

2009年**縣供屯局220kV及以上設(shè)備的可靠性指標(biāo)如表3-4所示。

表3-4**縣供電局2009年200kV及以上設(shè)備可靠性指標(biāo)

指標(biāo)

指標(biāo)完成情況

考核要求

500kV線路可用系數(shù)（％）

99.93

99.92

220kV線路可用系數(shù)（％）

99.68

99.67

5OOkV主變可用系數(shù)（％）

99.86

99.3

220kV主變可用系數(shù)（％）

99.86

99.35

220kV及以上斷路器可用系數(shù)（％）

99.81

99.26

500kV線路強(qiáng)迫停運(yùn)率（次/百公里年）

0

0.1

220kV線路強(qiáng)迫停運(yùn)率（次/百公里年）

0

0.2

500kV主變強(qiáng)迫停運(yùn)率（次/白臺(tái)年）

0

0.8

220kV主變強(qiáng)迫停運(yùn)率（次/百臺(tái)年）

0

1.8

220kV及以上斷路器強(qiáng)迫停運(yùn)率（次/百臺(tái)年）

0

1.5

由表3-4可以看出，**縣供電局200kV及以上主要設(shè)備（線路、主變、斷路器）強(qiáng)迫停運(yùn)率為0,即不存在第一類(lèi)非計(jì)劃停運(yùn)（設(shè)施必須立即從可用狀態(tài)改變到不可用狀態(tài)）和第二類(lèi)非計(jì)劃停運(yùn)（設(shè)施雖非立即停運(yùn)，但不能延至24h以后停運(yùn)），說(shuō)明主要設(shè)備基本上沒(méi)有發(fā)生故障。

從可用系數(shù)角度看，22