1、發(fā)達(dá)國家供電可靠性管理的概念和經(jīng)驗(yàn)，發(fā)達(dá)國家供電可靠性管理的兩個(gè)概念：追求極高的可靠性和最小的社會(huì)成本；新加坡、日本和歐洲的供電可靠性管理經(jīng)驗(yàn)；波士頓供電可靠性咨詢案例；國際供電企業(yè)的使命和愿景：保持光明。聯(lián)邦能源管理委員會(huì)通過競爭和監(jiān)管向美國公眾提供安全、可靠、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的電力供應(yīng)。德州電網(wǎng)提供安全、可靠、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的電力供應(yīng)。PJM的愿景是經(jīng)營一個(gè)可靠、高效的電力批發(fā)市場，成為當(dāng)今和未來電力行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。PJM的使命是確保安全可靠的電力供應(yīng)，創(chuàng)建和運(yùn)營一個(gè)強(qiáng)大、有競爭力和非歧視性的電力市場，了解用戶需求，提供經(jīng)濟(jì)和增值服務(wù)，并通過高知識(shí)員工和創(chuàng)新提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。英國電力公司為能源客戶提供

2、更多選擇并創(chuàng)造更大價(jià)值；客戶至上，致力于保護(hù)所有能源客戶，東京電力致力于更好的生活和友好的環(huán)境，并提供優(yōu)化的能源服務(wù)；贏得社會(huì)信任，在競爭中生存，培養(yǎng)人才，創(chuàng)新技術(shù)。新加坡電力提供可靠、經(jīng)濟(jì)的能源服務(wù)，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)高效的生活。致力于為客戶、員工和股東創(chuàng)造價(jià)值，并提供世界領(lǐng)先的服務(wù)。德國永安已經(jīng)成為世界領(lǐng)先的電力公司。發(fā)達(dá)國家的供電可靠性管理有兩個(gè)概念：追求極高的可靠性和最小化社會(huì)成本。1.SAIDI=用戶持續(xù)斷電的總分鐘數(shù)除以用戶總數(shù)，單位為每年每個(gè)用戶的分鐘數(shù)。2.SAIFI=用戶持續(xù)停電的總數(shù)除以用戶總數(shù)，單位為每年每個(gè)用戶的停電次數(shù)。資料來源：某供電企業(yè)2004年內(nèi)部數(shù)據(jù)。根據(jù)我公司輸配電網(wǎng)

3、的對(duì)標(biāo)研究數(shù)據(jù)，高峰時(shí)段發(fā)電量不足的經(jīng)濟(jì)成本(美元/千瓦/年)、高峰時(shí)段的可用度(%)、供電可靠性差導(dǎo)致直接經(jīng)濟(jì)成本較高。例如，在高峰負(fù)荷條件下，對(duì)一家公司每年在高峰時(shí)段減少五個(gè)點(diǎn)的可靠性分析導(dǎo)致高達(dá)9400萬美元的成本。注：假設(shè)峰值批發(fā)電價(jià)為128美元/兆瓦時(shí)(876個(gè)高峰小時(shí)的12810%)，20，000兆瓦發(fā)電能力的邊際成本相當(dāng)于20美元/兆瓦時(shí)。假設(shè)10%的實(shí)際COC數(shù)據(jù)來源：電力市場周；PowerdatHooversBCG估計(jì)和分析，例如，用更高成本的生產(chǎn)能力或現(xiàn)貨市場價(jià)格來補(bǔ)充損失的生產(chǎn)能力的成本=(按市場價(jià)格計(jì)算的損失的生產(chǎn)能力的邊際成本)x損失的生產(chǎn)能力x期限隨著季節(jié)和時(shí)間的不

4、同而有很大變化，并且經(jīng)濟(jì)上的不便日益增加，例如突然維修、延期、零件更換和緊急措施。為了恢復(fù)工廠發(fā)電和清理的其他成本(有形成本和無形成本)，公共關(guān)系差、聲譽(yù)下降的品牌會(huì)影響監(jiān)管要求管理的時(shí)間、機(jī)會(huì)和成本責(zé)任，供電可靠性差造成的損失規(guī)模因工廠而異、因時(shí)間而異，包括直接成本和間接成本。根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理對(duì)停電造成的社會(huì)成本和提高供電可靠性的成本進(jìn)行了優(yōu)化。經(jīng)濟(jì)成本的計(jì)算是基于停電造成的容量損失所補(bǔ)償?shù)氖袌鰞r(jià)格。運(yùn)營和管理成本是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)可用性的總成本、直接經(jīng)濟(jì)成本(美元/千瓦/年)、運(yùn)營和管理成本(美元/千瓦/年)、總成本(美元/千瓦/年)和最低總成本?？煽啃允沁@兩個(gè)概念的主要原因。在新加坡、歐洲和日本，

5、供電公司最初由政府運(yùn)營，但現(xiàn)在政府仍是主要股東。政府對(duì)供電可靠性有很高的要求。供電成本中增加了供電公司的投資成本(1012)，消費(fèi)者承擔(dān)了城市的人口密度，單位供電線路的用電量大，有利于降低供電成本。低線損率(新加坡2.7)大都市具備實(shí)現(xiàn)極高供電可靠性的基本條件：出色的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，基本無輻射線主網(wǎng)，保持N-1、N-2、甚至N-3配電網(wǎng)達(dá)到N-1基本滿纜，不受異常天氣影響。在美國，供電公司一直以私營為主，政府對(duì)供電可靠性有基本要求。供電公司投資必須經(jīng)政府主管部門批準(zhǔn)。只有這樣，我們才能進(jìn)入大面積、人口稀少、單位供電線路相對(duì)較少、單位用戶較多、線損率約為6%的大都市，而這些大都市不具備實(shí)現(xiàn)極高供電可靠

6、性的基本條件：良好的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，仍然是輻射狀線路，主網(wǎng)基本上保持N-1、N-2甚至N-3個(gè)配電網(wǎng)，這些配電網(wǎng)還沒有全部達(dá)到N-1，但也不全是電纜，是不正常的培訓(xùn)議程，這是發(fā)達(dá)國家供電可靠性管理的兩個(gè)概念：追求極高的可靠性和最大限度地降低社會(huì)成本；新加坡、日本和歐洲的供電可靠性管理經(jīng)驗(yàn)；美國的電源可靠性管理經(jīng)驗(yàn)：波士頓供電可靠性咨詢案例；新加坡用戶的可靠率達(dá)到99.9997，用戶平均停電時(shí)間小于2分鐘，新加坡用戶平均年停電時(shí)間小于2分鐘，這是可靠性水平高的主要原因。電網(wǎng)規(guī)劃和工程建設(shè)水平高，投資大，配電網(wǎng)規(guī)劃組織結(jié)構(gòu)規(guī)范，具有管理科學(xué)、流程順暢、職責(zé)明確、運(yùn)行高效的特點(diǎn)。配電工程建設(shè)強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)運(yùn)行維

7、護(hù)的簡單性、電網(wǎng)擴(kuò)容的靈活性，堅(jiān)持電網(wǎng)的可靠性和安全性與成本相一致。采用典型標(biāo)準(zhǔn)配置設(shè)計(jì)等技術(shù)原則，運(yùn)行維護(hù)水平高。配電網(wǎng)的專業(yè)化、分工、運(yùn)行維護(hù)分工、專業(yè)管理分工、立法保障，電纜配電網(wǎng)信息化水平和可靠性高，信息系統(tǒng)覆蓋配電設(shè)備和電網(wǎng)管理、日常生產(chǎn)管理等領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛，實(shí)用水平高。包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)SCADA、資產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)FMS等。供電可靠率為99.9997%，用戶平均停電時(shí)間為1.57分鐘。資料來源：新加坡能源電網(wǎng)公司，新加坡電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)中的主要可靠性措施，第100頁22kV采用閉環(huán)運(yùn)行，花瓣?duì)罱Y(jié)構(gòu)由環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)組成，饋線按50%負(fù)荷設(shè)計(jì)，骨干網(wǎng)采用差動(dòng)保護(hù)，用戶或變壓器支路采用過流和

8、接地保護(hù)。400伏采用開環(huán)運(yùn)行，無斷路器或保護(hù)的變壓器低壓出線采用隔離開關(guān)，分支出線采用RTO熔斷器。幾乎沒有架空線，所有電纜、設(shè)備選型、設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)都很高。配電網(wǎng)采用所有電纜、地理信息系統(tǒng)和室內(nèi)維護(hù)設(shè)備，按30年的使用壽命設(shè)計(jì)。所有開關(guān)設(shè)備均采用國外名牌產(chǎn)品。項(xiàng)目管理，項(xiàng)目管理過程順暢。通過路線信息系統(tǒng)、電網(wǎng)設(shè)計(jì)施工信息系統(tǒng)、物流信息系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以有效地跟蹤工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和設(shè)備安裝進(jìn)度。用戶需要通過LEW申請電源連接，即專業(yè)工程師和注冊電工。用戶配電室土建方案需經(jīng)能源公司確認(rèn)，并按規(guī)范施工完成后移交給能源公司。安裝質(zhì)量、安裝和運(yùn)行維護(hù)人員經(jīng)過專門培訓(xùn)，以確保安裝質(zhì)量符合工藝標(biāo)準(zhǔn)

9、的要求。重要設(shè)備由制造商安裝和調(diào)試。各相關(guān)部門的綜合管線應(yīng)定期協(xié)調(diào)，取得許可證后方可施工，施工現(xiàn)場應(yīng)標(biāo)明規(guī)格。直埋電纜施工時(shí)，電纜上方鋪設(shè)黃色塑料板，電纜信息標(biāo)志埋在電纜走廊、中間接頭和拐角處，以備緊急維修和維護(hù)。在操作和維護(hù)方面，針對(duì)可靠性的主要措施，將維護(hù)人員劃分為區(qū)域和專業(yè)。配電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)部隸屬于電網(wǎng)管理部，分為五個(gè)管轄區(qū)，負(fù)責(zé)66 kV及以下配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、檢修和緊急搶修。根據(jù)專業(yè)分為三個(gè)部門：開關(guān)變壓器維修組、電纜維修組和土建維修組。資產(chǎn)管理部根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定相關(guān)設(shè)備維護(hù)或改造的必要性，維護(hù)有線網(wǎng)絡(luò)。由于電纜線路地理圖和賬戶信息準(zhǔn)確，電網(wǎng)公司人員每月只巡視66

10、kV及以上的高壓輸電電纜線路；對(duì)于22 kV及以下的電纜，應(yīng)由郵遞員提供土地開挖工程和地下施工作業(yè)信息，監(jiān)控高風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)場，及時(shí)向相關(guān)施工人員提供電纜線路圖，并做好技術(shù)咨詢工作。電纜專業(yè)人員每三個(gè)月定期使用紅外熱像儀測量電纜終端接頭的溫度。根據(jù)運(yùn)行情況，停電后每5-10年測試一次電阻。只有當(dāng)電阻低或絕緣值不平衡時(shí)，才進(jìn)行電纜高壓試驗(yàn)和電纜保護(hù)。自1999年12月以來，新加坡政府對(duì)電纜保護(hù)實(shí)施了立法保護(hù)，而建筑承包商卻提供了證據(jù)。對(duì)不按規(guī)定進(jìn)行地下作業(yè)造成電纜損壞的責(zé)任人，將根據(jù)情節(jié)處以1萬至100萬新加坡元的罰款，并面臨1至5年的監(jiān)禁。因此，雖然所有的輸配電網(wǎng)絡(luò)都是全電纜化的，大部分都是直埋式的，

11、但通過采取有力的法律措施、行政審批程序、通知服務(wù)等管理策略，電纜斷裂故障得到了徹底的預(yù)防，并取得了顯著的效果?？紤]到低壓電網(wǎng)的所有故障，平均每天故障次數(shù)不超過三次。為排除故障，客戶維修中心設(shè)有維修人員調(diào)配中心，根據(jù)客戶來電維修情況調(diào)配低壓維修班，中壓維修上報(bào)運(yùn)行維護(hù)部專家系統(tǒng)用于根據(jù)報(bào)警信息對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行診斷，并為調(diào)度員提供輔助決策參考。專家系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作用于隔離故障和恢復(fù)供電，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和防止安全錯(cuò)誤。專家系統(tǒng)通過分析實(shí)時(shí)電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)，根據(jù)寫入專家系統(tǒng)的電網(wǎng)運(yùn)行專家知識(shí)，自動(dòng)診斷故障、電網(wǎng)信息等報(bào)警數(shù)據(jù)，并分析事故原因。確定故障位置，診斷結(jié)論并提供恢復(fù)供電的步驟，分析停電范圍，估計(jì)損失

12、負(fù)荷，并發(fā)出詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)報(bào)告供調(diào)度員參考，以加快電網(wǎng)的故障分析和重構(gòu)，設(shè)定電網(wǎng)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，減少人為疏忽，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化。 該系統(tǒng)始于1988年，已在1000個(gè)配電站投入使用，共有210000個(gè)遠(yuǎn)程信號(hào)、45000個(gè)遠(yuǎn)程控制和26000個(gè)遠(yuǎn)程控制。目前，無故障段的供電恢復(fù)時(shí)間已縮短至幾分鐘。 地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)包含400千伏以下低壓電氣設(shè)備所需的所有地理信息，包括變電站、地下電纜、電纜接頭、管道、地面配電箱等。美國GE公司小世界平臺(tái)自行開發(fā)，提供綜合信息，包括地理土地信息、電氣設(shè)備信息、主接線信息(單線圖)等。軟件和硬件都更新了。當(dāng)硬件容量不足、性能達(dá)不到指標(biāo)、硬件缺貨、不能滿足新的

13、運(yùn)行要求時(shí)，能源公司將全面更新硬件，分別發(fā)生在1988年、1994年和2000年。規(guī)定終端設(shè)備應(yīng)在1520年后立即更換，軟件應(yīng)每五年更新一次。對(duì)于新建或改建的配電站，按照綜合自動(dòng)化模式，實(shí)現(xiàn)同步立項(xiàng)、同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步生產(chǎn)，同時(shí)敷設(shè)通信線路和電纜。東京電力有限公司和東京電力有限公司成立于1951年，東電企業(yè)的規(guī)模占日本全國電力工業(yè)的三分之一。電網(wǎng)主要覆蓋東京及周邊八個(gè)縣。目前，全國共有電站188座，總裝機(jī)容量5884萬千瓦，其中火電24座，裝機(jī)容量3303萬千瓦；3座原子能發(fā)電站，裝機(jī)容量1731萬千瓦；160座水電站，裝機(jī)容量851萬千瓦；風(fēng)力發(fā)電站，裝機(jī)容量500千瓦。此外，還有15

14、42個(gè)變電站，總裝機(jī)容量為2.5095億KVA。2000年，該公司銷售了2807億千瓦時(shí)的電力。東京電力，東京電力的可靠性系統(tǒng)：供電可靠性輸電系統(tǒng)可靠性配電系統(tǒng)的供電可靠性，用戶的平均年停電時(shí)間小于5分鐘，日本輸電系統(tǒng)可靠性的主要原則，當(dāng)所需的輸電能力不能滿足發(fā)電廠周圍地區(qū)的電力需求時(shí)，新建輸電線路和增加中間開關(guān)就近配電的原則，如果由發(fā)電廠直接供電，則應(yīng)設(shè)置與需求相對(duì)應(yīng)的供電變壓器。為了順利促進(jìn)電力供應(yīng)的有效利用和廣域運(yùn)行，并豐富與其他電力公司的連接系統(tǒng)的設(shè)備，東京有一個(gè)高負(fù)荷集中在東京。為了緩解這一現(xiàn)象，通過簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、增加容量和采用精簡設(shè)備等措施，提高了設(shè)備的有效性和可靠性。外圍系統(tǒng)主站

15、引入多回路275千伏系統(tǒng)，形成相關(guān)的275千伏井下傳輸系統(tǒng)。此外，作為一個(gè)未來的概念，大容量500千伏將被引入。具體方案一般采用N-1原則。在275千伏系統(tǒng)中，即使有發(fā)生率極低的雙設(shè)備故障(N-2)，系統(tǒng)切換后電源屏障也可以拆除，不會(huì)發(fā)生因275千伏地下線路長期電源屏障造成的三回路事故(N-3)。電源屏障可以通過系統(tǒng)切換來移除這樣，斷線現(xiàn)象大大減少，停電時(shí)間大大縮短。在20世紀(jì)60年代中期，日本的大部分架空線都是裸線。為了防止因接觸樹木和小動(dòng)物而引起的配電事故，以及因操作人員觸電和其他閉合電線而造成的人員傷亡，所有絕緣線桿上的開關(guān)都已上了油。在20世紀(jì)60年代中期，所有的電桿都裝有油開關(guān)。為了

16、避免雷擊造成的公共災(zāi)難和油絕緣惡化造成的內(nèi)部短路，所有配有真空開關(guān)和空氣開關(guān)的配電線路在1997年之前都在京都裝了電纜。配電線路的電纜化率達(dá)到83.9%。1995年，每個(gè)客戶的年平均施工中斷時(shí)間減少到2分鐘。英國天然氣和電力市場辦公室(ofgem)對(duì)可靠性結(jié)果實(shí)施獎(jiǎng)懲機(jī)制，OFGEM嚴(yán)格監(jiān)管電網(wǎng)調(diào)度。通過對(duì)輸配電網(wǎng)穿越費(fèi)的控制進(jìn)行獎(jiǎng)懲，鼓勵(lì)企業(yè)以最經(jīng)濟(jì)有效的方式投資電網(wǎng)建設(shè)，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，滿足用戶需求。對(duì)于機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)，通過實(shí)施平衡機(jī)制，調(diào)用備用容量來解決問題。對(duì)責(zé)任公司造成的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行獎(jiǎng)懲的主要方式是增加或減少分銷公司根據(jù)其業(yè)績可以收取的網(wǎng)絡(luò)穿越費(fèi)，從而影響其總收入。對(duì)配電公司每年上報(bào)的可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，審核報(bào)告包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和修正等詳細(xì)信息。同時(shí)，通過用戶調(diào)查進(jìn)一步證實(shí)，鼓勵(lì)企業(yè)提高自動(dòng)化水平。例如，只有超過3分鐘的停電才會(huì)記錄在統(tǒng)計(jì)停電時(shí)間中。因此，對(duì)于企業(yè)來說，提高自動(dòng)化水平的二次設(shè)備投資比改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)。只有當(dāng)?shù)蛪号潆娋W(wǎng)的自動(dòng)化潛力幾乎被挖掘出來時(shí)，才考慮改造或增加一次設(shè)備。深入分析英國供電可靠性控制中每次事故的原因，如：2008