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基于大数据技术的配电网运行可靠性分析王星博

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：王星博杨雪城

[导读] 摘要：对于配电网来说，如果在实际运行过程中的可靠性相对较低，就会对整个配网供电设备的稳定性有较大影响，从而造成系统供电过程中出现某些用电安全事故，严重情况下会引发电气火灾事故，从而威胁到电力用户的生命财产安全。

        （国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司）
        摘要：对于配电网来说，如果在实际运行过程中的可靠性相对较低，就会对整个配网供电设备的稳定性有较大影响，从而造成系统供电过程中出现某些用电安全事故，严重情况下会引发电气火灾事故，从而威胁到电力用户的生命财产安全。随着现代大数据技术的飞速发展，以大数据技术作为基础的配电网运行可靠性研究对于提升配网运行的可靠性具有非常重要的作用。
        关键词：大数据；配电网；可靠性
        1大数据管理技术和配电网运行可靠性分析
        1.1大数据技术和配电网运行分析
        依赖于现代计算机的超强运算能力，相关技术人员开创性的提出了大数据理念，详细分析了价值密度不等、设计领域众多、多元化的数据信息，并通过多样化的有效分析方法与演算手段分析、找出这些数据信息中所存在的联系，为管理人员决策提供信息参考。而随着我国当前配电网络系统建设不断发展，建设规模也在日渐增加，使得配电网络系统运行管理中的设备运行数据、用电用户数据、设备管理数据以及安全管理数据等信息以直线上升的方式增长，加大了管理工作人员筛选、采集这些数据信息的难度，不仅降低了配电网络日常管理工作的效率与质量，还导致数据分析、采集的真实性得不到保障，制约了供电事业进一步发展。而基于大数据技术背景下的配电网运行，可24小时连续监测、分析、采集这些运行信息，并进行加工、优化整合，方便工作人员实施操作，提高了配电网运行管理的效率与质量。
        1.2电力配网运行的可靠性分析
        电力配电网运行作为供电企业和用电用户连接的关键部分，配电网供电的可靠性不仅是衡量供电企业稳定供电能力的主要指标，体现了供电企业的供电服务水平，直接影响到供电企业的经济效益与社会效益。如果在电力配电网运行的过程中，配网的可靠性较低，很有可能在供电的过程中诱发用电安全事故，直接威胁到用电用户的生命财产安全，同时影响到供电设备的稳定运行，导致整个配电网系统运行不稳定，甚至是引起电气火灾事故。因此在日渐竞争激烈的市场背景下，运用何种有效的方式来提高配电网运行的可靠性，是当前首要解决的问题。
        2影响配电网运行可靠性的因素分析
        ①配电网络结构。配电网络的结构布局涉及的范围广泛，半径较大，运行复杂，一旦某个区域发生故障，便会导致整条线路停电，甚至是导致整个区域都处在停电状态。②配电网络与配电线路故障。在配电网运行的过程中，一旦配电设备设计的合理性和科学性、设备制造与安装质量、配电线路的传输容量和裕度以及继电保护装置动作等方面的内容出现问题，都会影响到配电网络运行的可靠性，造成系统运行出现故障。③配电网的自动化程度。我国当前的配电网自动化水平较低，一旦系统发生突发事件，需要花费较多的时间来处理，排除系统故障问题，使得系统运行的停电时间较长。加上配电运行的数据采集与加工技术落后，直接影响到整个系统的运行效率与水平，制约了供电企业稳步发展。
        3基于大数据技术的配电网运行可靠性提升的措施
        3.1完善配网设计，优化系统结构
        ①为了避免因电力配网设计不当而造成电力负荷转移，导致电力负荷转供，需依据当地用电的历史数据来判断电力负荷，结合城市发展的总体布局、产业发展情况以及将来发展趋势，完善电力配网运行的方案，提高配电供电的能力，从而确保电力配电网运行可靠。②加快配电网自动化改造的建设，使用科技含量较高的设备替换使用期限到期的设备，并改造旧的开关站，在终端配电站安装状态监测与数据采集系统，实现系统运行的自动监测，通过通信技术将故障信息发送到监控中心，并对故障进行判断、隔离，及时调整系统运行的状态，降低系统停电的时间。

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并运用状态检修、在线监测与红外测温的方法来寻找系统故障点，快速隔离非故障区域，保证系统供电稳定正常。
        3.2应用新技术、装备，提高设备的诊断与检测水平
        ①合理选用配电网设备。为了降低因设备自身质量问题而引起的停电事故的发生率，应合理选用配电网设备，在系统中安装固体绝缘真空负荷开关、放电夹、全绝缘充气式金属封闭开关以及真空断路器，并选择性能良好的配电设备辅助运行，对设备进行实时诊断与监测，这样不仅满足了系统运行的要求，又发挥了设备的功能。②要想提高电力配电网运行的可靠性，不仅需要优化配电网运行结构，应用新技术、设备来提高设备的诊断与检测水平，还需做好电力配电网带电维修与突发事件的处理工作，制定合理的检修方案与检修时间，模拟电气设备状态检修工作，并有效解决停电故障问题。另外，还需添加通信联络方式，定期安排电力配电人员定期参观学习，提升职工的综合素质，必要时，还可有效引入机电一体化设备对电力系统进行在线监测，一旦设备出现故障问题，可采取措施来处理，保证系统供电恢复正常。
        3.3建立电网运行可靠性评估指标体系，做好评估分析工作
        基于大数据技术的配电网运行可靠性分析，还需建立电网运行可靠性评估指标体系，加强对系统运行调度的分析，以反映系统负荷损失、负荷裕度、关键元件的情况。例如为了满足电力配网运行的需要，供电企业应依据配电网运行可靠性在电力系统中存在的需要，建立电力配电网运行可靠性评估指标体系，结合行业与国家标准要求，依据运行的实际情况，对电力调度自动化、配电网自动化、继电保护以及安全稳定控制等指标体系设计进行分析，掌握网络中网元部件的运行和故障情况以及网络所承载业务的性能情况。并以时间为框架，深层次研究系统在长时间不同运行状态下的平均可靠性，了解系统平均故障率、每次故障平均停电持续时间与负荷点年平均停电时间，并做好评估分析工作，掌握系统平均停电频率、停电持续时间和平均供电可用度指标，为日后时间段内的综合控制方案、指导运行调度和辅助决策提供参考。
        3.4合理配置无功补偿设施，减少电量损耗
        配电网无功优化作为影响电力系统供电可靠性的关键指标，能够通过合理配置配电网无功补偿设施来降低电量损耗，确保系统运行的裕度，提高配电网运行可靠性。但在实际配置配电网无功补偿设施方面，需要在满足配电网运行安全性与经济性，以配电变压器低压侧集中补偿位置，以配电变压器调节为辅，确保电容器正常使用。例如在10kV架空线路的运行过程中，考虑到该线路远程输送与负荷功率因素较低，可将高压电容器安装在架空线路上，并依据线路输送的功率与线路的长度，结合线路配电变压器容量的10%确定电容器的容量。此外，考虑到在负荷较小的情况下，系统出现倒送无功的问题，还需在电网改造中安装台变JP柜，对系统实施无功补偿，减小对变压器与输电线路的损耗，提升配电网的传输能力。
        结语
        电力系统运行是一项系统且运行复杂的工程，其中配电网作为不可缺少的一部分，运行的可靠性直接影响到用电用户的用电质量与供电稳定性。因此基于大数据技术的配电网运行可靠性，必须完善配网设计，优化系统结构，应用新技术、装备，提高设备的诊断与检测水平，建立电网运行可靠性评估指标体系，做好评估分析工作，合理配置无功补偿设施，减少电量损耗，不断提高电力配电网运行的可靠性。
        参考文献
        [1]胡丽娟,刁赢龙,刘科研,等.基于大数据技术的配电网运行可靠性分析[J].电网技术,2017,41(1):265-271.
        [2]凌征强.试论电力配网运行可靠性影响因素及策略[J].低碳世界,2015(35):44-45.
        [3]李国君.关于电力配网运行可靠性的影响因素及对策的分析[J].华东科技:学术版,2015(9):215-215.