浅谈中压配电网可靠性评估技术

浅谈中压配电网可靠性评估技术

李剑

（山东鲁能软件技术有限公司山东省250001）

摘要：随着我国经济社会的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高，仅仅通过对停电事件的统计进行供电可靠性评价分析已难以适应高供电可靠性的需求。由于供电系统可靠性评估能够有效指导供电系统规划、设计、建设、改造、运行及管理，改善系统的供电可靠性，提高电网投资效益，国内外越来越多的供电企业正在开展或计划开展此项工作。本文从评估指标、模型、参数、方法、测试算例等方面提出了规范性建议，对中压配电网可靠性评估技术规范的制定起到了关键支撑作用。

关键词：中压配电网；可靠性评估；技术规范

1评估模型、参数、指标和方法

1.1配电网模型

配电网模型应根据配电网中各类设施对供电可靠性的影响情况，对实际复杂配电网中设施进行归并或忽略，以简化网络结构，使之适于可靠性评估计算。配电网模型一般应包含变电站10（6、20）kV母线、架空线路、电缆线路、配电变压器、断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器等设施模型及其连接关系。为充分利用可靠性统计评价的历史数据，配电网模型的建立应结合可靠性统计评价有关成果进行。根据中电联可靠性中心颁布的《电力可靠性管理代码》，我国供电系统用户供电可靠性停电配电设备可分为9大类，每个大类又细分为若干小类。结合《供电系统用户供电可靠性工作指南》中的“配电设备对设备故障停电率指标的影响关系表”，可建立主要配电设备的模型，进而构建配电网模型。比如，架空线路导线本体及其附属设备故障均影响架空线路故障停电率计算，可将架空线路导线本体及其附属设备归并到架空线路模型中。

1.2评估参数、指标和方法

评估参数分为基础参数和可靠性参数。基础参数包括网络拓扑结构、配电线路基础参数、配电变压器基础参数和负荷点参数。可靠性参数可分为故障停电相关参数和预安排停电相关参数2大类。可靠性评估指标[3，7]可分为负荷点指标和系统指标2大类。常用的负荷点指标有平均故障率（λLP，次/a）、年平均停电持续时间（ULP，h/a）、平均停电持续时间（rLP，h/次）、缺供电量（ENS-LP，kWh/a）。系统指标有系统平均停电频率（SAIFI，次/户•a）、系统平均停电时间（SAIDI，h/户•a）、平均供电可靠率（ASAI，%）、系统缺供电量（ENS，kWh）。

传统的中压配电网可靠性评估方法分为模拟法和解析法2大类。由于解析法模型准确、原理简单，而且便于针对不同元件性能对配电网可靠性的影响进行分析，故解析法在配电系统的可靠性评估中应用更加广泛。对于微网及含分布式电源网络的可靠性评估，需要对传统的评估方法进行改进以满足特定需求。作为技术规范，采用的方法应具有较好的实用性，能快速处理一般结构的大规模中压配网（含弱环、联络开关和有容量约束的元件）。

2测试算例

在图1所示的可靠性测试算例中，架空线路型号为LGJ-240，电缆线路型号为YJV-300，配电变压器型号为S9，负荷点按其重要程度从重要到次要排序为e、d、c、b、a，其余参数见表1和表2。在可靠性评估计算时，不考虑上级电网的影响以及与断路器（负荷开关）紧邻的两侧隔离开关故障的影响。

1）情况1，无联络线（或备用电源容量为0）。2）情况2，在情况1的基础上把负荷开关LS1改为刀闸。3）情况3，相对于情况1，增加联络线，且无转供容量限制。4）情况4，相对于情况3，限制备用电源容量为500kW，容量越限按重要性切负荷。5）情况5，在情况4基础上考虑负荷曲线，在一半时间里各负荷实际容量为额定容量的0.5倍，在另一半时间内为额定容量。

由表3可知，无负荷开关情况下系统平均停电频率较其他情况更大；可转供情况对系统可靠性指标有较大程度地改善。

由表4可知，情况2（无负荷开关模型）的负荷点b的平均故障率、年平均停电持续时间和缺供电量均大于情况1（有负荷开关模型），其他负荷点可靠性指标不变。这是因为负荷开关在计划检修停电时能减小停电范围，因此负荷开关可靠性模型的建立使得评估结果更贴近客观实际。对比表5中情况3和情况4各负荷点的可靠性指标，可以得出在转供容量限制的情况下，负荷点a和负荷点b的可靠性有所降低，主要是因为二者重要级别较低，而其他3个负荷点在2种情况下的可靠性指标相同，说明它们在转供容量限制为500kW的情况下，均能被全部转供。对比表5中情况4和情况5各负荷点的可靠性指标，可以得出，在转供容量限制为500kW且考虑负荷变化时，负荷点b的年平均停电持续时间有所降低，而负荷点a无变化，这是因为负荷点a重要级别最低。

3结论

综上，本文提出的测试系统能使可靠性评估结果更贴近实际，便于研究转供容量限制、负荷开关、负荷曲线和上游段恢复供电操作时间对可靠性的影响。很好地解决了目前中压配电网可靠性评估中普遍存在的问题，通过测试算例验证了提出的技术规范建议的实用性和可操作性。

参考文献：

[1]国家电网公司组．供电系统用户供电可靠性工作指南[M]．北京：中国电力出版社，2012：103-105．

作者简介：

李剑（1975.10），男，内蒙古赤峰人，东北电力大学电气工程专业硕士，工程师，单位：山东鲁能软件技术有限公司